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1 CAMPO ELÉTRICO.docx

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CAMPO ELÉTRICO 
(Prática 02 – Data 29/09/16) 
Emily Bacon 
Larissa Kathleen de Castro 
 Matheus Berger 
Rafael Rech Bruscagin 
Universidade Estadual de Maringá – Campus do Arenito 
Disciplina: Física Experimental III 
 
 
01. OBJETIVOS 
Traçar as equipotenciais de um campo elétrico, 
em uma cuba eletrolítica, determinar o campo 
elétrico, em modulo, direção e sentido, devido a 
algumas distribuições de cargas elétricas, além de 
analisar o potencial e campo no interior de um anel 
metálico e também de um anel plástico, isolados. 
 
02. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
Materiais utilizados – Fonte de tensão continua 
(DC), cuba de vidro, pontas de prova, placas 
metálicas, anel metálico, anel de plástico, voltímetro, 
papel milimetrado, fios, jacarés, fita crepe, água de 
torneira, multímetro, três pontas metálicas e 
suportes. 
Descrição experimental – Pratica 01: Delimitou-
se a folha de papel milimetrado uma superfície (15 x 
15 cm). Montou-se o esquema abaixo e colocou-se 
água na cuba de modo que as pontas metálicas 
ficassem ligeiramente mergulhadas. 
 
Com a ponta de prova positiva do voltímetro (na 
vertical) na função (DC), determinaram-se cinco 
pontos de mesmos potenciais. Transferiu-se para o 
papel milimetrado. Repetiu-se o procedimento 
anterior para outros cinco potenciais diferentes 
procurou-se mapear a superfície inteira. Uniram-se 
os pontos de mesmo potencial para obter as linhas 
equipotenciais. Com três pontas metálicas (uma 
negativa, uma neutra e outra positiva) fez-se uma 
varredura de 360º em torno dos pontos C (7.5, 7.5), 
D (9.0, 5.0) e E (4.0, 12.0) e determinou-se (∆Vmáx). 
Para esta situação registrou-se a posição das três 
pontas de aço. 
Pratica 02: Delimitou-se a folha de papel 
milimetrado uma superfície (15 x 15 cm). Montou-se 
o esquema abaixo e colocou-se água na cuba de 
modo que as placas metálicas ficassem mergulhadas 
até a metade. 
 
 
Obtiveram-se as equipotenciais do campo 
elétrico, mediu-se a distância entre as placas. 
Obteve-se uma nova configuração introduzindo entre 
as placas um anel metálico no centro da superfície, 
determinou-se o potencial elétrico em seis pontos no 
interior do anel metálico e o mesmo procedimento foi 
realizado com um anel de plástico. 
 
03. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
Prática 01 
Observou-se em primeira instância que as linhas 
equipotenciais não apresentaram um formato homogêneo, 
ou seja, as linhas laterais formavam uma curva ficando 
retilíneas conforme se aproximavam do centro, como visto 
no gráfico 01. Esse fenômeno se deve a configuração dos 
pontos metálicos que representaram na prática exatamente 
o que foi descrito na teoria, de que, a cada ponto no 
espaço, o vetor do campo elétrico é tangente à linha de 
campo que passa pelo ponto considerado. De acordo com 
a teoria do campo elétrico criado por uma carga 
puntiforme, o campo elétrico se espalha radialmente. Para 
uma carga puntiforme positiva as linhas de campo 
apontam para fora tendendo ao infinito e para uma carga 
puntiforme negativa as linhas de campo apontam para 
dentro tendo origem no infinito. Observou-se na prática 01 
que, quando dois campos puntiformes de cargas negativa 
e positiva estão próximos um do outro, as linhas 
equipotenciais tendem a sair do campo positivo em direção 
ao negativo, representando a configuração de um dipolo-
elétrico. 
 Nessa prática, usou-se também um aparato de 
três pontas metálicas. Nos pontos C (7.5, 7.5), D (9.0, 5.0) 
e E (4.0, 12.0) encontrou-se os pontos que davam o valor 
mais alto de voltagem, sendo no C de 1,1 Volts, ponto E de 
0,7 Volts e D de 0,6 Volts, como mostra o gráfico 01. Essa 
parte serviu para simular o sentido e a direção do campo 
elétrico em cada ponto, ou seja, saindo da ponta metálica 
positiva e indo para a negativa, da direita para a esquerda. 
Calculou-se o módulo do campo elétrico em cada um dos 
pontos, tendo como resultado os seguintes valores, ponto 
C 110V/m, ponto D 60V/m e ponto E 70 V/m, viu-se que o 
campo elétrico foi maior no ponto que estava exatamente 
no meio da distancia entre as duas pontas carregadas 
eletricamente, assim como diz a teoria. 
 
Prática 02 
Na pratica 02, O campo elétrico teve característica 
uniforme, então as linhas equipotenciais foram paralelas às 
placas sendo perpendicular ao campo elétrico, como visto 
no gráfico 02. Quando se adicionou o anel entre as placas, 
o campo elétrico dentro do anel foi nulo (conhecido como 
Gaiola de Faraday), no caso do anel plástico o potencial 
elétrico não varia significativamente, como mostra o gráfico 
02. O experimento esta dentro da teoria onde as linhas de 
forças saem da placa positiva em direção à placa negativa. 
Entre as duas placas as linhas equipotenciais são 
paralelas e perpendiculares ao campo elétrico, o campo 
elétrico entre as placas metálicas obteve um módulo de 
200V/m, sendo perpendicular as duas placas, e orientado 
da placa positiva para a negativa, como visto na teoria, ou 
seja, o campo elétrico sobre uma carga distribuída é 
perpendicular a ela, saindo da carga positiva e entrando na 
negativa. Quando se adiciona um corpo não isolado (anel 
metálico) dentro de um campo elétrico, o campo elétrico 
dentro do corpo não isolado será nulo, no caso do corpo 
isolado o campo elétrico não é nulo, e ainda possui um 
fluxo, então com isso observou-se que o anel de plástico 
não apresentou o que era esperado de acordo com a teoria 
por conta de o módulo do campo elétrico dentro do anel ter 
dado um valor próximo a zero, ocorrendo um erro oriundo 
do material do anel. 
 
 
 
 
 
 
04. QUESTÕES 
 
 
1- As linhas equipotenciais obtidas possuem a 
configuração esperada em cada caso? Trace 
também algumas linhas de forca para cada 
configuração de campo. 
Sim. Entre as duas placas paralelas, as linhas 
equipotenciais foram retas paralelas às placas. 
Nos polos de sinais opostos, a medida que se 
aproxima de cada polo, as linhas tenderam a 
circunferências torno de cada polo. 
2- . (Gráfico01) 
3- O modulo do campo elétrico em cada ponto 
 Ponto C: 1,1 V/cm = 110 V/m 
 Ponto D: 0,6 V/cm = 60 V/m 
 Ponto E: 0,7 V/cm = 70 V/m 
 
4- Qual o módulo, direção e sentido do campo 
elétrico entre as placas, referente ao item 07? 
O campo elétrico tem módulo aproximado de 
E = | -(V/l) | = | -(30,0V - 0,0V)/(0,0cm -15cm) | 
= 2,0 V/cm = 200,0 V/m, sendo perpendicular às 
duas placas metálicas, sendo orientado da placa 
positiva para a negativa. 
5- O que você verificou sobre o potencial, no interior 
do anel? O que você conclui sobre o campo? 
Justifique. 
O potencial se mantém praticamente constante no 
anel metálico, o campo elétrico no interior do anel 
é próximo de ser zero, a variação encontrada pode 
ser devido ao erro do multímetro e o gradiente do 
potencial consequentemente será zero. 
O potencial dentro do anel de plástico, não vario 
significativamente, sendo os valores de leitura 
torno de 17 V. Nesse caso observou-se que não 
atingiu o esperado, sendo que ele deveria 
apresentar variações como sendo um anel não 
condutor. 
 
6- Explique o que acontece na superfície do anel, 
quando este é introduzido entre as placas. 
Nos metais existem elétrons livres, estando 
sujeitos a movimentações, ela existira até que 
todos os elétrons migrem para a superfície do 
material, ou seja, em equilíbrio onde o elétron 
estará na superfície do material, então quando 
não houver mais movimento o campo elétrico no 
interior será nulo. 
 
 
 
 
05. CONCLUSÕES 
 
 
Concluiu-seque as linhas equipotenciais entre 
cargas distribuídas são paralelas a elas e 
perpendiculares ao campo elétrico existente entre as 
cargas, e quando inserido um anel metálico entre as 
cargas, viu-se que o campo elétrico no interior dele é 
nulo, quando inserido um anel de plástico entre as 
cargas, o campo elétrico não é nulo, como diz a 
teoria, mas na prática houve um erro do material. 
Conclui-se também que as linhas equipotenciais 
entre cargas puntiformes são curvilíneas próximo das 
cargas e tendem a ficar paralelas conforme vão 
chegando à metade da distancia entre elas, e o 
campo elétrico mais intenso entre essas duas cargas 
puntiformes é localizado bem na metade da distancia 
delas. 
 
06. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
[1] HALLIDAY, D; RESNICK, R; WALKER, J. 
Fundamentos de física 3. Rio de Janeiro. ABDR, 
1991, 4ªEdição, volume 03, cap. 23 e 24 
 
 
 
07. APÊNDICE 
Tabela das coordenadas de cada potencial elétrico 
achado. 
Tabela01. Coordenadas da prática 01 
 
Tabela02. Coordenadas da prática 02 
V=7,9 V=10,8 V=12,8 V=15,3 V=17,9 V=19,8 
X Y X Y X Y X Y X Y X Y 
0,0 2,0 3,1 1,0 5,0 1,0 8,0 1,0 11,0 1,0 14,0 1,0 
2,0 5,0 3,8 5,0 5,2 5,0 8,0 5,0 10,6 6,0 13,0 4,0 
2,2 8,0 3,8 9,0 5,2 7,9 8,0 9,0 10,6 9,0 12,0 7,0 
0,9 9,9 3,2 11,8 4,8 11,0 8,5 12,0 11,2 12,0 13,5 11,0 
0,5 11,0 2,6 15,0 4,4 13,9 8,5 15,0 11,5 15,0 14,9 15,0 
V=25,9 V=15 V=9,2 V=3,5 
X Y X Y X Y X Y 
1,0 1,0 7,0 0,4 10,0 0,0 13,0 1,0 
1,1 2,0 7,0 4,0 10,0 3,0 13,0 2,0 
1,0 3,0 7,0 7,0 10,0 5,0 13,0 6,5 
1,0 9,0 7,0 11,0 10,0 8,0 13,0 9,0 
1,3 11,0 7,0 14,0 10,0 12,0 13,0 15,0 
1,4 15,0 ─ ─ ─ ─ ─ ─

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