Fisica Teorica e Experimental III Pratica 1

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Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Instituto de Física Amando Dias Tavares
Disciplina: Laboratório de Física Teórica e Experimental III
Professor: Nilson
Aluno: Eric Fontes Souto
Turma: 17
Experimento 1
Linhas Equipotenciais.
Rio de Janeiro 09/04/2015
Introdução Teórica.
 O vetor campo elétrico (E) em um ponto do espaço é definido como a relação entre a força que uma carga sente se for colocada naquele ponto e o valor da carga. Isto é, se colocarmos uma carga q em um ponto em que o campo é E, a força sobre esta carga será:
F = q E (1.1) e 
E = F/q (1.2)
 Medir o campo elétrico, então, pode ser feito medindo a força que age sobre uma carga conhecida.
 Uma forma alternativa, e mais prática, de se medir o campo elétrico é a partir do potencial elétrico. Quando uma carga q é deslocada de um ponto com potencial VA para outro ponto com potencial VB o campo elétrico realiza sobre ela um trabalho q (VA − VB). Como o trabalho é a força multiplicada pela distância, a força média pode ser calculada se conhecemos o potencial e a distância. Conhecendo a força e a carga também podemos calcular o campo:
F d = q (VA − VB) ⇒ F / q = (VA − VB) /d (1.3)
Substituindo 1.2 em 1.3:
E = (VA − VB) /d (1.4)
 Outra forma de obter o campo elétrico é 
E = (v) (1.5) 
 Embora a densidade superficial de carga esteja longe de ser uniforme em condutores de formato irregular, o potencial é, necessariamente, constante sobre toda a superfície do condutor
Objetivo.
1 - Obter superfícies equipotenciais em uma cuba eletrolítica.
 2 – Mapear o campo elétrico a partir das superfícies equipotenciais.
 3 - Desenvolver os conceitos de potencial e campo.
 4 - Familiarizar-se com o campo para diversas distribuições de carga
III - Materiais e Métodos
Neste experimento foram utilizados os seguintes materiais
Voltímetro
Cabo de ligação
Cuba
Água acidulada
Fonte de energia
Eletrodos
Papel milimetrado
A figura abaixo mostra a representação esquemática dos arranjos experimentais.
Figura 1
1 . Montagem do experimento.
 Sobre um papel milimetrado montamos o experimento, lixamos e fixamos os eletrodos (uma placa e um anel) nas extremidades da cuba. Em seguida a preenchemos com solução de água, tomando cuidado com suas restrições. Ajustamos a tensão da fonte em 6 volts. Fixamos uma das pontas do voltímetro num ponto demarcado no papel. Com a outra ponta, determinamos outros pontos cujo potencial se anulava. Com base nos pontos, desenhamos as linhas equipotenciais.
 A partir da experiência marcamos 5 linhas com diferente potencial cada uma e a colocamos no papel milimetrado. Para cada ponto marcado no papel milimetrado foram traçados curvas ou linha entre elas.
Apresentação e Análise dos Resultados
Conclusão
 Concluímos que ao ligar a fonte ocorreu a formação de um campo elétrico onde temos as linhas de campo elétrico. Segundo Halliday, as linhas de campo elétrico são linhas que se afastam da carga positiva (onde começa) e se aproxima das cargas negativas (onde terminam).
 Verificamos também com sucesso que para potenciais diferentes temos uma nova curva com comportamentos diferentes.
Perguntas 
Qual a importância da água no experimento?
 A função da água no experimento é conduzir a corrente elétrica, poderíamos utilizar outro líquido que tivesse a condutividade boa como a da água. Entretanto sem a água nós não poderíamos realizar essa experiência. Lembrando também que a água destilada ou desmineralizada tem uma baixa condutividade.
Porque a voltagem é diferente de 0 sobre a mediatriz ?
 Por mais q estabelecemos o campo como 0 sobre a mediatriz, o voltímetro só tem a capacidade de medir a diferença de potencial entre o eletrodo e uma das cargas (ΔV=Va – Vb), desta forma ao colocarmos umas de suas “pernas” sobre a mediatriz, ele estará apenas medindo a diferença de potencial de um dos seus eletrodos até aquele ponto situado em (0,0), ficando (ΔV=Va-Vo), o potencial do ponto B não irá interferir nessa medição.
Cálcule o campo elétrico em um dos pontos do gráfico.
Cálculo do campo elétrico:
 
Referências Bibliográficas
Roteiro de Aula de Física Teórica e Experimental III 
Apostila da Aula de Física Teórica e Experimental III 
Tema: "Campo elétrico" . Diponível no site [http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrostatica/campo.php] Acessado no dia de 14 Abril de 2015.