02 LINHAS DE FORÇA

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FACULDADE ESTÁCIO DO RECIFE
 
CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
LEANDRO BARBOSA DO NASCIMENTO
CONFIGURAÇÕES DAS LINHAS DE FORÇA ENTRE ELETRODOS (NÃO SUBMERSOS), O PARA-RAIOS, A GAIOLA DE FARADAY E CABOS COAXIAIS
SAN MARTINS
SETEMBRO/2015
FACULDADE ESTÁCIO DO RECIFE
 
CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
LEANDRO BARBOSA DO NASCIMENTO
201102055611
CONFIGURAÇÕES DAS LINHAS DE FORÇA ENTRE ELETRODOS (NÃO SUBMERSOS), O PARA-RAIOS, A GAIOLA DE FARADAY E CABOS COAXIAIS
	
	Relatório apresentado ao professor Erval Gregório Rosa de Oliveira, do 4º Período do curso de Graduação em Engenharia Elétrica, da Universidade Estácio de Sá como requisito parcial para avaliação da disciplina de Física Experimental III. 
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SAN MARTINS
SETEMBRO/2015
1. INTRODUÇÃO
O presente relatório aborda a demonstração prática da representação das linhas de campo. Verificam-se as diferentes configurações das linhas de campo elétrico entre corpos carregados eletricamente. A demonstração do fenômeno é estabelecida a partir da geração de tensão fornecida pelo gerador de Van de Graff que é fornecida a eletrodos condutores com diferentes formas geométricas. 
As linhas de força são linhas retas que partem da posição da carga em todas as direções, como mostra a figura abaixo.
Quando o campo for produzido por mais de uma carga, as linhas de força tomam sentido como mostra a figura abaixo, na qual podemos ver a situação de duas cargas colocadas próximas uma à outra. As linhas de força sempre partem das cargas positivas e chegam às cargas negativas.
Um recipiente de vidro contendo certa quantidade de óleo dielétrico com farelo de milho adicionados à superfície é submetido a um campo elétrico que permite a visualização das linhas de campo. Observa-se o fenômeno da condução elétrica, dos componentes adicionados ao recipiente, devido ao alinhamento dos grãos com o campo elétrico.
2. OBJETIVOS 
Demonstração visual da existência das linhas de força através do campo elétrico gerado pela produção de uma tensão com um gerador de Van de Graaff, interpretando os efeitos do campo elétrico produzido pelo acúmulo de cargas em uma esfera oca metálica.
Ao final da prática, o aluno deverá ser capaz de:
Mapear a configuração das linhas de força entre eletrodos de vários formatos;
Interpretar, a partir das linhas de força, o comportamento do campo elétrico nas proximidades de dois eletrodos de formatos diferentes;
Identificar e descrever uma blindagem para o campo elétrico;
Identificar e descrever o poder das pontas
3. MATERIAIS
1 gerador eletrostático de carreira;
1 cuba cilíndrica;
1 mesa projetável com fixadores e bornes;
1 conexões elétricas preta com pinos de pressão;
1 conexões elétricas vermelhas com pinos de pressão;
1 conjunto de eletrodos com: 
1 eletrodo em anel maior, 
1 eletrodo em anel menor,
 2 eletrodos retos, 
1 eletrodo com gancho, 
2 eletrodos pontuais;
50g de milho granulados,
1 frasco de pó de caulim;
1 frasco de óleo de rícino;
1 retroprojetor;
4. PROCEDIMENTO
Iniciamos nosso experimento montando um par de eletrodos na cuba de vidro. Colocamos óleo de soja na cuba de acrílico, uma camada de aproximadamente 3 m, de modo a cobrir os eletrodos. Espalhamos sobre o óleo um pouco de farinha de mandioca. Ligamos o gerador eletrostático e regular para uma velocidade média de rotação.
Observamos o aspecto que apresenta o campo elétrico que apareceu entre os dois eletrodos, cuja configuração se materializou pela distribuição adquirida pelas partículas no óleo. 
Os eletrodos possuem cargas elétricas pontuais de mesmo módulo e sinais opostos. Sob a influência do campo elétrico gerado por essas cargas, a farinha foi se orientado de acordo com as linhas de forças, caracterizando a configuração o campo elétrico entre os dois eletrodos.
Logo após com os condutores são círculos maciços, as cargas estão armazenadas todas na casca da esfera, um dos condutores esta carregado positivamente e o outro negativamente, sendo assim começa a atração das cargas formando um campo elétrico nas partes mais próximas entre os condutores, algumas linhas do campo elétrico tendem ao infinito por estarem afastado um do outro.
Neste experimento seguinte, o primeiro condutor possui uma ponta, as cargas se acumulam nela. O campo elétrico é formado pela ponta e o segundo condutor, algumas linhas tendem ao infinito, pois estão afastadas.
Logo a seguir, um condutor circular é colocado dentro de um condutor circular oco, então o campo elétrico é formando dentro do condutor circular oco, pois o campo elétrico vai ser formado entre o condutor maciço e o oco.
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Portanto pode-se comprovar que as linhas de força são sempre perpendiculares às superfícies metálicas dos eletrodos desta forma nunca podendo ser paralelas aos mesmos, pois as linhas demonstram o trajeto do campo elétrico de um eletrodo ao outro como que se formando uma ponte entre eles para a circulação da corrente elétrica, constatou-se assim, a existência do campo elétrico e fez-se o seu mapeamento com o auxilio da farinha de mandioca sobre o óleo de rícino.
Com o conhecimento teórico de Campo Elétrico obtido a principio, vislumbra-se pelos experimentos realizados sua ação prática que condiz com a ação teórica. Com relação ao alinhamento da farinha de mandioca, ao contrário dos materiais condutores, os dielétricos podem armazenar energia em seu interior. Isso é possível porque ao se aplicar um campo elétrico externo em um dielétrico não ocorre a movimentação de cargas livres, mas um deslocamento relativo nas posições das cargas negativas (elétrons) e positivas, dando origem às cargas polarizadas.
Somente com a aplicação de um campo elétrico é que as cargas positivas e negativas se deslocam buscando um alinhamento na direção das linhas de força do campo em uma formação, por esta razão é que as partículas de farinha de mandioca se alinham quando energizados os eletrodos.
6. RESPOSTAS AOS QUESTIONAMENTOS LEVANTADOS NO GUIA DO EXPERIMENTO
- Faça um desenho com o aspecto das linhas de força entre dois eletrodos retos. Estes eletrodos representam duas placas paralelas com cargas de sinais contrários (+) e (-)?
- Assinale na figura abaixo, a região onde o campo elétrico é mais intenso. Trace o vetor E (que melhor representa o campo elétrico) nos pontos A, B e C? 
- O que acontece com a densidade das linhas de força de campo elétrico na região mais central das placas paralelas?
R= Como a distância entre os eletrodos é menor, os granulados ficam mais agrupados, aumentado assim, a densidade das linhas de força.
- Nas atividades desenvolvidas, as partículas de fubá se orientam sob a ação do campo elétrico. Explique como elas interagem com o campo elétrico, sendo neutras e dielétricas?
R= Quando submetidos a um campo elétrico, forma-se no interior do dielétrico outro campo elétrico; Os mesmos tendem a acompanhar as linhas geradas inicialmente.
- Verifique que as linhas de força são sempre perpendiculares aos eletrodos metálicos?
- Represente na figura 5 abaixo as linhas de força entre um par de eletrodos pontuais (com cargas de sinais contrários)?
- A partir da densidade das linhas de força, comente sobre o comportamento do campo elétrico nas regiões assinaladas por A, B e C?
R: A concentração dos grãos foi mais intensa na região próxima dos eletrodos, tendo uma maior densidade. As linhas de forma não tinham uma forma uniforme, saindo de um eletrodo (+) e indo para o outro eletrodo (-).
- Represente na figura 6 as linhas de campo elétrico entre um eletrodo pontual e um eletrodo em anel circundante (com cargas de sinais contrários)?
7. REFERÊNCIAS
HALLIDAY, D., Resnick, R. Walker, J - Fundamentos de Física 3 – Tradução BIASI Ronaldo Sérgio de, - Rio de Janeiro: Livros técnicos e Científicos Editora, 7a Edição, 2007.
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrostatica/campo3.php