ATIVIDADE PRÁTICA DE FÍSICA ELETRICIDADE 100

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ATIVIDADE PRÁTICA DE FÍSICA ELETRICIDADE 
 
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Resumo: A Atividade Prática de Física Eletricidade será realizada a partir da utilização do Laboratório Virtual 
de Física (o mesmo utilizado na disciplina de Física Mecânica). Para entrar nos experimentos descritos pelo 
roteiro de experimentos, o aluno deverá abrir o software, entrar na primeira janela e clicar no livro que se 
encontra na mesa (workbook). 
 
 
 
Os experimentos a serem realizados são: 
 
29: Effect of Electric Field on a Moving Charge (O Efeito de um Campo Elétrico no Movimento 
de Partículas Carregadas). 
30: Capacitors (Capacitores) 
31: Electric Current (Corrente Elétrica) 
32: Series and Parallel Circuits (Circuitos em Série e em Paralelo) 
33: Effect of a Magnetic Field on a Moving Charge (O Efeito de um Campo Magnético no 
Movimento de Partículas Carregadas). 
1) O aluno deverá fazer um Relatório Cientifico para os experimentos 30 e 32, conforme modelo postado na 
rota de estudos - AVA. Neste relatório devem constar todos os gráficos e diagramas solicitados no roteiro 
do experimento (também postado na rota de estudos - AVA) de forma que as respostas para todas as 
perguntas do mesmo roteiro devem ser exploradas no texto do relatório. Os gráficos deverão ser realizados 
em Excel ou Word. 
2) O aluno deverá realizar os experimentos 29, 31 e 33 e apresentar somente as respostas às perguntas 
colocadas no roteiro de experimentos. Não é necessário apresentar estes experimentos na forma de um 
relatório. Apresente somente as perguntas e as respectivas respostas num documento redigido em Word. 
Tanto os relatórios (referente aos experimentos 30 e 32) como os trabalhos (referente aos experimentos 29, 
31 e 33) deverão ser postados no AVA (em formato .doc ou .pdf) no link Trabalhos até o dia 30/05/2016. 
3) Além disso, até a data final de postagem da Atividade Prática no link Trabalhos, o aluno deverá assinar 
uma lista de entrega da Atividade Prática no polo junto ao tutor presencial. A seguir selecionamos os 
experimentos a serem realizados. 
Experimento 29: 
O efeito de um campo elétrico no movimento de partículas 
 
5- Qual o comportamento do ponto luminoso na tela de fósforo verde à medida que a diferença de 
potencial entre as placas aumenta? Por quê? 
O ponto luminoso se move para a esquerda. O ponto iluminado (Indicador da movimentação de 
cargas (-q)) sofre um desvio devido a influência do aumento de potencial do campo elétrico. 
 
 6- Aumente a corrente elétrica do canhão de elétrons para 1ª, clicando acima do dígito das 
centenas no controlador (o segundo visor da esquerda para a direita). O que acontece com o ponto 
luminoso na tela de fósforo verde? Por quê? 
O ponto luminoso se move para a direita. Aumentando a corrente elétrica os pontos iluminados 
ficam menos sensíveis ao efeitos do campo elétrico. 
 
7- O que acontece com o ponto luminoso quando você aumenta a energia cinética do feixe de 
elétrons? Por quê? 
O ponto luminoso se move para a direita. Quanto maior for a energia cinética dos elétrons emitidos 
pelo canhão de elétrons, menos sensíveis eles serão aos efeitos do campo elétrico externo aplicado 
para tentar desviar sua trajetória. 
 
8 - Agora vamos trocar o modo de emissão para partículas alfa, zerando o medidor de campo 
elétrico ajustando os valores até o ponto luminoso ficar no ponto central da tela de fósforo verde. 
9- Devolva o canhão de elétrons arrastando para ao balcão do almoxarifado (Stockroom). Clique 
no almoxarifado para entrar e clique duas vezes no canhão de elétrons para devolvê-lo à prateleira. 
Clique duas vezes na fonte de partículas alfa (Alpha Source) para selecioná-la ou arraste-a para o 
balcão. Clique na seta verde Return to Lab para voltar à bancada. Arraste a fonte de partículas alfa 
para a mesa, colocando-a no mesmo lugar em que estava o canhão de elétrons. Clique (On/Off) 
para abrir a janela da fonte de partículas. Qual a posição do ponto luminoso na tela de fósforo? 
Posição central. 
 
10- Altere o campo elétrico de V (volts) para kV (quilovolts) clicando no botão acima da unidade 
(tem que aparecer uma mãozinha), observe que o movimento do ponto luminoso enquanto você 
aumenta a diferença de potencial de 0 kV para - 5,9 kV, é pequeno. Qual o lado que o ponto 
luminoso se deslocou? 
O ponto luminoso se deslocou levemente para a esquerda. 
 
11- Por que é necessário uma diferença de potencial maior para mover as partículas alfa em relação 
ao feixe de elétrons? 
Porque a energia das partículas alfa é muito maior do que a dos elétrons, pois elas são maiores 
tanto em massa quanto em carga. 
 
12- Qual o comportamento do feixe quando mudamos o sinal para positivo? 
Vemos que o feixe de partículas alfa se desloca para a direita. 
 
13- Do que é formada uma partícula alfa? 
É uma partícula de carga positiva sendo constituída de um núcleo um átomo de Hélio com 2 prótons 
e 2 nêutrons. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Experimento 30: 
Capacitores 
Entender o armazenamento de energia potencial elétrica observando a relação entre a fase de 
carga e descarga de um capacitor. 
1 Introdução. 
Capacitores são componentes que armazenam energia em um campo elétrico, acumulando 
desequilíbrio interno de carga elétrica. Eles são constituídos de duas placas condutoras separadas 
por um material dielétrico. A carga é armazenada nas placas condutoras. Porém, como cada placa 
armazena cargas iguais, a carga total do dispositivo é sempre nula. 
A propriedade de armazenar energia elétrica sob a forma de campo elétrico é denominada 
capacitância, e é medida em Farads(F). A capacitância pode ser calculada dividindo-se a 
quantidade de carga armazenada pela diferença de potencial entre as placas. Neste experimento, 
examinaremos os diferentes capacitores e a voltagem máxima em que eles operam. 
 
2 Procedimento Experimental. 
1-Abra o Virtual Physics e clique em Capacitors na lista de experimentos. O laboratório virtual vai 
abrir a bancada de circuitos elétricos (Circuits). 
 
2- No momento que você abre o experimento existe um resistor e um capacitor ligado a uma fonte 
de alimentação com 10V (chamado de gerador de função), esta fonte está desligada. O resistor é 
utilizado para aumentar o tempo de carga e descarga do capacitor. 
 
3- Se observarmos o circuito temos um multímetro medindo a tensão (voltagem) e um osciloscópio 
também ligado ao capacitor. Para ligar o osciloscópio clique em cima dele e arraste para não 
atrapalhar a visualização da mesa de experimentos. 
 
4- Precisamos medir a tensão e o tempo, usando um cronômetro, anote a elevação de tensão e o 
tempo. Para dar início ao experimento, clique na prancheta do lado direito e selecione o item 6, 
Charging Capacitor. Seja rápido pois tem que medir a tensão e o tempo, talvez precise de alguém 
para ajudar a cronometrar. Anote todos os dados até o capacitor chegar em 5 V. Segue a tabela 
exemplo a seguir. Preencha todos os valores e faça um gráfico da tensão em função do tempo 
 
3 Análise e Conclusão 
Tabela e gráfico da carga do capacitor tensão em função do tempo: 
 
 
5- Se precisarmos armazenar mais energia, temos que aumentar a capacitância. Por quê? 
Sim, porque a energia de armazenamento é diretamente proporcional a carga do capacitor. 
 
6- Se precisarmos diminuir o tempo de carga de um capacitor quais os componentes que podemos 
alterar no circuito? 
Podemos alterar os resistores e os capacitores. 
 
7 - Agora vamos descarregar o capacitor, clique no botão Reset Lab no canto inferior da mesa. 
Clique na prancheta do lado direito e selecione o item 7, Discharging Capacitor, descarregandoo 
capacitor, onde temos um circuito de descarga de um capacitor. Anote na tabela os respectivos 
valores do tempo de descarga, de 10V até chegar em 0V, conforme a tabela, em seguida realize 
os gráficos da tensão em função do tempo. 
 
 
8- Porque nos aparelhos eletrônicos existe uma advertência para tomar cuidado ao abrir? 
Porque os capacitores podem estar carregados, onde mesmo desligados podem ocasionar 
acidentes como explosão do capacitor ou choque elétrico. 
 
4 Conclusão 
Neste experimento, podemos observar na prática como funcionam os processos de carga e 
descarga de capacitores, importantes dispositivos para o funcionamento correto de um circuito. 
 
 5 Referências 
FÍSICA I - MECÂNICA Autor: Sears & Zemansky / Young & Freedman 
Halliday, Resnick, Walker, Fundamentals of Physics, John Wiley & Sons, Nova York (1997), 5 ed. 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Capacitor SCRIBD 
 
 
 
Experimento 31: 
Corrente Elétrica 
Resistor Simples 
5 - Pegue as pontas de provas do amperímetro e mude para o outro lado do resistor, arrastando a 
ponteira vermelha para o ponto 20C. Preencha a tabela de dados abaixo. 
Tabela de Dados 1 
Resistor 
(ohms) 
Corrente de Entrada Corrente de Saída 
100 0,200 0,200 
 
Resistores em Série 
7-Vamos medir a corrente que entra e a corrente que sai em cada resistor e preencher a tabela 
abaixo. 
 
8- Observando a tabela de dados qual é a conclusão? 
Em um circuito com resistores ligados em série, a corrente de entrada é a mesma que de saída sob 
cada um dos resistores. 
 
Resistores em paralelo 
10- Anote os dados da corrente elétrica que entra e a corrente elétrica que sai de cada resistor e 
preencha a tabela de dados abaixo. 
Tabela de Dados 3 
Resistores em 
Paralelo(ohms) 
Corrente de 
Entrada 
Corrente de 
Saída 
1 khoms 0,020 0,020 
200 0,099 0,099 
500 0,040 0,040 
 
11 - Qual o comportamento da corrente elétrica em resistores num circuito em série? 
Na associação em série todos os resistores são percorridos pela mesma corrente elétrica. Os 
resistores são ligados um em seguida do outro, existindo apenas um caminho para a corrente 
elétrica. 
12 - O que acontece com a diferença de potencial em cada resistor num circuito em paralelo? 
Eles estão sujeitos à mesma diferença de potencial (ddp), mas são percorridos por correntes 
elétricas diferentes, que são proporcionais ao valor de cada um. 
 
13 - No circuito paralelo o que acontece com as correntes em cada resistor? 
Eles são percorridos por correntes elétricas diferentes, que são proporcionais ao valor de cada um. 
como a carga não pode se acumular nem ser extraída, a corrente total deve ser igual à soma das 
correntes que passam nos resistores. 
 
14 - Podemos considerar um circuito formado de resistores como um único resistor? 
Sim. Se tivermos apenas 1 resistor de resistência R submetido à mesma diferença de potencial V, 
a corrente “antes” e “depois” dele ainda será a mesma e com a mesma intensidade. 
 
15 - Na física, qual analogia podemos fazer do conceito de corrente elétrica com a hidráulica? 
Podemos fazer uma analogia com um reservatório de água (energia potencial gravitacional), e na 
eletricidade temos a bateria onde temos a energia potencial elétrica. Podemos fazer analogia da 
corrente elétrica com o fluxo de água na tubulação. 
No caso de o circuito estar ligado em paralelo, a analogia correta seria a de uma bomba ligada a 
vários canos em paralelo, dando a todos a mesma impulsão, ao mesmo tempo. Logicamente a 
corrente será uma em cada cano, e seus valores serão dados pela maior ou menor dificuldade em 
passar por aquele cano. Assim, o que é igual para cada cano é a força propulsora. 
 No circuito em paralelo, a bomba é a bateria ou fonte, e os canos em paralelo são os resistores. 
Obviamente cada resistor terá sua própria corrente. 
 
16- Qual a diferença de corrente elétrica convencional e corrente real ou eletrônica? 
Corrente elétrica real quando o sentido do movimento parte do polo negativo para o ponto positivo 
do polo (sentido do movimento dos elétrons). Corrente elétrica convencional é quando o sentido do 
movimento parte do polo positivo para o polo negativo (consiste no movimento de cargas positivas). 
 
Experimento 32: 
Circuitos em Série e em Paralelo 
 
A associação de resistores é muito comum em vários sistemas, quando queremos alcançar um 
nível de resistência em que somente um resistor não é suficiente. Qualquer associação de 
resistores será representado pelo Resistor Equivalente, que representa a resistência total dos 
resistores associados. 
 
1 Introdução. 
A associação de resistores é muito comum em vários sistemas, quando queremos alcançar um 
nível de resistência em que somente um resistor não é suficiente. Qualquer associação de 
resistores será representada pelo Resistor Equivalente, que representa a resistência total dos 
resistores associados. 
 
Em uma associação em série de resistores, o resistor equivalente é igual à soma de todos os 
resistores que compõem a associação. A resistência equivalente de uma associação em série 
sempre será maior que o resistor de maior resistência da associação. 
 
Em uma associação em paralelo de resistores, a tensão em todos os resistores é igual, e a soma 
das correntes que atravessam os resistores é igual à resistência do resistor equivalente (no que 
nos resistores em série, se somava as tensões (V), agora o que se soma é a intensidade (i)). 
 
A resistência equivalente de uma associação em paralelo sempre será menor que o resistor de 
menor resistência da associação. 
 
2 Procedimento Experimental. 
1- Inicie o Virtual Physics e selecione Series and Parallel Circuits na lista de experimentos. O 
programa vai abrir a bancada de circuitos elétricos (Circuits). 
 
2-Se observarmos a imagem acima a fonte de alimentação está ligada e fornecendo 12 V DC, e 
conectada ao protoboard (matriz de contatos). Neste experimento vamos montar nossos próprios 
circuitos. Clique no símbolo do resistor e arraste para a área do circuito. Se você quiser movimentar 
o resistor é só clicar no símbolo e quando aparece um ponto azul você pode movimenta-lo. Para 
fazer as conexões você clica na extremidade do resistor onde aparece um ponto azul podendo 
conectar a outros dispositivos. Do lado direito você tem um protoboard com os elementos do 
circuito. 
3-No esquema, coloque cinco resistores em série utilizando o símbolo do resistor no topo. Comece 
conectando o primeiro resistor à extremidade solta do gerador de funções. Em seguida, arraste 
outro resistor e coloque o ao lado da extremidade solta do primeiro resistor. Faça isso até ter cinco 
resistores em série. Complete o circuito conectando o último resistor à fonte de alimentação. 
4-Altere a resistência dos resistores para os valores encontrados na tabela abaixo. Assuma que o 
resistor R1 é o resistor conectado ao lado positivo da alimentação e o resistor R5 é o resistor 
conectado ao lado negativo. 
3 Análise e Conclusão 
Tabela de dados 
Resistor Resistência (homs) 
1 100 
2 200 
3 200 
4 2000 
5 2000 
 
6-Utilizando o multímetro, no modo para medir a corrente e a diferença de potencial passando em 
cada resistor. No esquema, o símbolo para o multímetro contém as letras DMM (digital volt meter) 
no meio. Clique e arraste a extremidade vermelha para um dos lados do resistor. Ela deve travar 
no local adequado. Clique e arraste a extremidade preta para o outro lado do mesmo resistor para 
medir a queda de tensão no resistor. Você pode ler a tensão e a corrente no painel do multímetro 
amarelo. Para medir a corrente, mude o multímetro de VDC para IDC. Anote seus dadosna tabela 
abaixo. Quando utilizamos no modo amperímetro no laboratório virtual as duas pontas de prova 
ficam juntas, ou seja, ele mede a corrente que passa por aquele ponto. Já o voltímetro mede a 
tensão entre dois pontos, por isso ele deve estar conectado em cada um dos lados do resistor. 
 
 
7-Em seguida, utilizando os mesmos resistores com seus respectivos valores monte um circuito em 
paralelo. 
8- Utilizando o voltímetro na escala V DC e o amperímetro I DC realize as medidas de tensão e 
correntes em cada um dos 5 resistores usados no item 4 da tabela. Faça as medições e preencha 
a tabela abaixo. 
 
 
9-Qual grandeza que permanece constante e o que varia no circuito em série? 
A corrente permanece constante e a diferença de potencial (tensão) em cada resistor varia. 
 
10-O que permanece constante e o que varia no circuito em paralelo? 
A corrente permanece constante e a diferença de potencial (tensão) em cada resistor varia. 
 
11- Resumindo qual a diferença de um circuito em série e um circuito em paralelo? 
No circuito em série a corrente é a mesma e o que é varia a voltagem. No circuito em paralelo a 
voltagem é a mesma e o que varia é a corrente. 
 
12- Dê um reset no experimento e monte um circuito com 3 lâmpadas em série. O símbolo para 
lâmpada é um círculo branco com um x no meio. Ligue as lâmpadas em 50V. Verifique se acendem. 
Se retirar uma lâmpada, o que acontece? 
O circuito estando em série se tirarmos uma das lâmpadas do circuito, a outra lâmpada apaga-se 
instantaneamente. Num circuito elétrico, os elétrons deslocam-se do polo positivo (+) para o polo 
negativo (-). Ao retirar uma das lâmpadas do suporte, o fluxo de elétrons no fio elétrico é impedido. 
 
13-Dê um reset no experimento e ligue 3 lâmpadas em paralelo com a fonte de alimentação em 
50V. O que acontece com o brilho das lâmpadas? O que acontece se você retirar uma lâmpada 
sem interromper o circuito? 
A luminosidade das lâmpadas é muito maior do que quando ligadas em série. As lâmpadas 
funcionam de forma independente uma da outra, se uma das lâmpadas é retirada, a outra 
lâmpada continua acesa. 
 
4 Conclusão 
Concluímos que a montagem de um circuito depende de sua finalidade e que cada um possui uma 
particularidade em um circuito em série obtemos um único valor de corrente ao longo do circuito e 
que os valores da diferença de potencial e da resistência são inversamente proporcionais entre si, 
já em um circuito em paralelo o valor da diferença de potencial é constante em todo o circuito e que 
os valores da corrente e da resistência são proporcionais entre si. Concluímos também que para 
realizarmos uma correta medição do valor da corrente, em circuito em série, utilizando o 
amperímetro devemos utilizá-lo em série e devemos utilizar o voltímetro em paralelo para 
registrarmos um correto valor da voltagem em um circuito em paralelo. 
 
 
 5 Referências 
1 – HALLIDAY, David; HESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de 
Física. Vol. 3, 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996. p. 114, 138, 141. 
2 – Associação de Resistores. Disponível em: 
<http://www.efeitojoule.com/2008/07/associacao-de-resistores.html>. 
3 – YOUNG, Hug D.; FREDMAN, Roger A. Física III: eletromagnetismo. 12. 
ed, São Paulo: Pearson Addison Wesley, 2009.p. 169. 
 
 
 
 
 
 
Experimento 33: 
O efeito de um campo magnético no movimento de partículas carregadas. 
4- Agora vá para o eletroimã (situado no centro do experimento) e ajuste o campo magnético 
(Magnetic Field) para 40 μT (microtesla), clicando três vezes o botão acima do dígito da dezena 
(cuidado para não clicar entre os dígitos, isso muda a posição do ponto decimal; para mudar o 
ponto decimal de volta, clique onde ele estava originalmente). Qual a posição do ponto luminoso 
na tela de fósforo? 
O ponto iluminado é transladado para a direita. Pela regra da mão direita, sabendo que a carga dos 
elétrons é negativa, podemos inferir que o campo magnético atua na direção vertical, no sentido de 
cima para baixo. 
 
5- Diminua o campo magnético para 20 μT, o que acontece com o ponto luminoso? Por quê? 
O ponto iluminado é transladado para a esquerda. Quanto menor o campo magnético aplicado, 
menor é a deflexão sofrida pelo feixe de elétrons. 
 
6- Diminua a intensidade do feixe do canhão de elétrons clicando acima do dígito da centena para 
1e/s. O que você observa na tela de fósforo verde? 
O ponto na tela fica piscando. Isso demonstra que o feixe original de elétrons permanece inalterado, 
já que o campo magnético está nulo, inicialmente. 
 
7- Para desviar mais o feixe de elétrons, quais parâmetros você mudaria? 
Aumentaria a intensidade do campo magnético. 
 
10-Para qual posição se deslocou o ponto luminoso na tela de fósforo verde? Qual a diferença do 
feixe de partículas alfa para o feixe de elétrons no campo magnético? 
O ponto luminoso se deslocou para a esquerda. Sob as mesmas circunstâncias, entretanto, os 
elétrons eram cada vez mais defletidos para a direita, conforme crescia a intensidade do campo. 
Sabendo que a carga do elétron é negativa e que eles são defletidos em determinada direção, no 
caso anterior para a direita, ao observar que as partículas alfa são defletidas na direção oposta, 
podemos imediatamente inferir que elas possuem uma carga oposta à do elétron, ou seja, positiva. 
 
11- Qual o motivo de se aumentar o campo magnético para desviar as partículas alfa comparado 
ao feixe de elétrons? 
Porque a energia das partículas alfa é muito maior do que a dos elétrons, pois elas são maiores 
tanto em massa quanto em carga. Uma partícula alfa é o núcleo de um átomo de hélio, ou seja, 
tem 2 prótons e, portanto, o dobro da carga de um elétron (em módulo), sem contar que a massa 
do núcleo de hélio é extremamente maior do que a massa de um único elétron. Por esses motivos, 
é mais difícil defletir uma partícula alfa ao aplicar um campo magnético externo do que fazer o 
mesmo para um elétron. 
 
12-Por que somente as partículas em movimento são desviadas pelo campo magnético? 
Pois a força magnética que atua sobre uma partícula tem sua intensidade diretamente proporcional 
à carga da partícula, à velocidade da partícula, ao campo magnético aplicado e ao seno do ângulo 
formado entre a direção do campo magnético e a direção em que a partícula se move. 
 
13- Qual é a carga de uma partícula alfa e como ela é formada? 
Partícula alfa é um núcleo de um átomo de Hélio com dois prótons e dois nêutrons. 
 
14- Cite exemplos de aplicações na atualidade. 
Televisores de tubo, aparelhos de ressonância magnética, unidades de terapia, entre outros. 
 
Conclusão 
Verificarmos por meio destes experimentos os efeitos de um campo magnético no movimento de 
cargas elétricas. Concluindo assim a série de experimentos para verificação dos diferentes efeitos 
relacionados a física eletricidade. 
 
Referências 
YOUNG, Hug D.; FREDMAN, FÍSICA I - MECÂNICA 
YOUNG, Hug D.; FREDMAN, Roger A. FÍSICA III: ELETROMAGNETISMO. 12. ed, São Paulo: 
Pearson Addison Wesley, 2009.p. 169.