REL 2 - CAMPOS ELÉTRICOS

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RELATÓRIO 2: CAMPOS ELÉTRICOS
Professor: João Canalle
Aluna: Luana Gouveia
Turma: 1
 
OBJETIVO
Estudar e observar a formação e as características das linhas de força criadas pelas cargas conhecidas de sistemas de vários formatos.
INTRODUÇÃO TEÓRICA
A região que circunda um corpo carregado está numa condição de tensão devido à carga eletrostática. Uma segunda carga trazida para essa região sofre a ação de uma força, segundo a Lei de Coulomb. Nesse espaço há um campo elétrico. Um campo elétrico existe em qualquer região do espaço em que uma força elétrica atue sobre uma carga trazida para essa região.
Uma linha de força elétrica é uma linha traçada de tal modo que a tangente a ela, em qualquer ponto, indica a orientação do campo elétrico naquele ponto. Por convenção. As linhas elétricas de força originam-se do corpo carregado. Para um material condutor, uma linha de força deve ser normal à superfície do corpo carregado, no ponto em que ela se une a aquela superfície.
MATERIAL ULTILIZADO
a) 1 eletroscópios
b) bastão isolante de ponta metálica
c) papel
d) placa isolante
e) retroprojetor
f) anteparo de retroprojetor
g) mini cubas
h) bastão misturador
i) cabos elétricos
j) fonte de corrente contínua
k) óleo e farinha
l) eletrodos diversos
m) placa metálica
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL PRIMEIRA PARTE
1. O bastão foi carregado em sua parte isolante, ele sofreu atrito com um com um pedaço de papel.
2. O meio atritado foi aproximado da placa do eletroscópio. O dedo foi encostado na superfície da placa, o dedo foi afastado e, somente após isso, o bastão se afastou da superfície.
3. O bastão de acrílico foi descarregado, sendo envolvido com a mão e deslizando-a ao longo do mesmo.
4. A placa metálica circular foi conectada na ponta do bastão de acrílico e aproximado e afastado repetivamente sobre a placa do eletroscópio carregado. Foi observado que a carga ia se dissipando ao longo das repetições, devido à transferência de carga do ponteiro para a superfície do eletroscópio.
5. Após repetir os procedimentos dos itens 2 e 3, uma placa de acrílico foi utilizada para se aproximar e afastar repetitivamente sobre a placa do eletroscópio. Foi observado o mesmo comportamento do item 4, devido a formação do dipolo, aonde a carga do eletroscópio faz com que ocorra a distorção da nuvem eletrônica dos elétrons da superfície do acrílico. Por esse motivo, a dissipação da carga ocorreu com uma maior intensidade, em comparação com o procedimento anterior.
6. O material foi guardando na gaveta.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL SEGUNDA PARTE
1. Na primeira figura foi colocado uma carga pontual e foi percebido a formação de linhas de campo radiais.
2. Na segunda figura, foi observado a atração dos campos elétricos das cargas pontuais opostas colocadas próximas no sistema.
3. Na terceira figura, foi observado a repulsão dos campos elétricos das cargas pontuais de mesmo sinal.
4. Na quarta figura, houve a ocorrência de linhas radiais dentro do anel centradas na carga pontual de carga oposta à do anel.
5. Na quinta figura, também foi observado linhas radiais no centro do anel, porém mais fracas nos pontos mais próximos do centro do anel, e mais forte nas extremidades de dentro do mesmo.
6. Na sexta figura, as linhas de campo se concentraram entre os dois anéis de cargas opostas, formando linhas radiais com direção ao centro dos mesmos; não foi observado a criação de campo fora do anel maior ou no centro do menor anel.
7. Na sétima figura, foi observado a formação do campo elétrico em formato de linhas perpendiculares ao condutor retilíneo carregado.
8. Na oitava figura, quando as cargas do fio reto e pontual são opostas, é observado as linhas de campo concentradas entre os dois corpos.
9. Na nona figura, foi observado a formação do campo elétrico entre os fios de cargas opostas.
10. Na décima figura, foi observado a concentração de campo na ponta de menor volume, do corpo colocado no sistema, comprovando o “Poder das Pontas”.
 
 
 
QUESTIONÁRIO
1. Porque as cargas não estão sendo retiradas do eletroscópio, elas só estão se movimentando dos ponteiros para a superfície. Ou seja, no sistema do eletroscópio, não há alteração da quantidade de cargas, somente da disposição dessas cargas.
2. Quanto maior a área e quanto menor a distância, mais intenso é o campo elétrico. A geometria do objeto irá influenciar diretamente na intensidade do campo elétrico.
3. Quando se segura pela parte isolante, a face inferior da placa fica positiva e a face superior fica negativa. Quando se segura pela parte do metal a carga negativa da face superior será retirada pela terra, o que faz com que aumente a intensidade do efeito observado. Ou seja, com a placa do eletroscópio a rearruamação de cargas no processo de indução foi bem mais intensa do que a rearrumação da placa acrílica.
4. Quando se segura pela parte condutora o negativo da haste se descarrega aumentando a positividade no bastão, o que faz com que a agulha se feche com mais intensidade.
Quando a carteirinha é colocada entre as duas placas vai haver a polarização, ou seja, transmissão de informação, mas não há transferência de cargas.
Na polarização há uma deformação da molécula com movimento relativo com o centro de massa. Não há eletrização; elas só se movimentam, mas não se carregam. O isolante nesse caso é um dielétrico.
Quando se introduziu o dielétrico, o campo efetivo diminuiu e a capacitância aumentou, o que pode ser fisicamente demonstrado pelo fato de que houve maior transferência de elétrons de baixo para cima.
Assim, onde houver maior densidade de dielétrico marcando as linhas de campo, a intensidade do campo será maior.
5. Porque ocorre a polarização dos grãos de farinha. A parte negativa de um grão se une à parte positiva de outro e assim sucessivamente. Com isso, os grãos de farinha atuam como dielétricos e se arrumam até que mar quem as linhas de campo e atinjam o equilíbrio. Quanto maior a concentração, maior a intensidade do campo elétrico.
6. Sim. Ocorre a polarização com menor intensidade já que não há outro potencial (contrário àquele). Com isso, o campo elétrico é menos intenso. E como um eletrodo é somente uma fonte de campo elétrico, então os grãos se alinharão radialmente.
CONCLUSÃO
Através desses experimentos, foi observado a existência e algumas características dos campos elétricos. 
Também foi observado o “Poder das Pontas”, na segunda parte da prática, no último experimento.
BIBLIOGRAFIA
Roteiro da aula experimental de Física III sobre campos elétricos.
www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrostatica/campo3.php
LISTA DE EXERCÍCIOS 2
Professor: João Canalle
Aluna: Luana Gouveia
Turma: 1