Relatório 3 Campo eletrico e magnético

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UNIVERSIDADE DE UBERABA
RELATÓRIO Nº3
CAMPO ELÉTRICO E MAGNÉTICO
UNIVERSIDADE DE UBERABA
CAMPO ELÉTRICO E MAGNÉTICO
Trabalho apresentado à Universidade de Uberaba como parte das exigências à conclusão da disciplina Física Geral e Experimental II do 4º período do Curso de Engenharia Civil.
Orientador: Profº Luciano Henrique
	
UBERABA-MG
2017
INTRODUÇÃO TEÓRICA
Campo Magnético
É a região próxima a um ímã que influencia outros ímãs ou materiais ferromagnéticos e paramagnéticos, como cobalto e ferro.
Compare campo magnético com campo gravitacional ou campo elétrico e verá que todos estes têm as características equivalentes.
Também é possível definir um vetor que descreva este campo, chamado vetor indução magnética e simbolizado por . Se pudermos colocar uma pequena bússola em um ponto sob ação do campo o vetor  terá direção da reta em que a agulha se alinha e sentido para onde aponta o polo norte magnético da agulha.
Se pudermos traçar todos os pontos onde há um vetor indução magnética associado veremos linhas que são chamadas linhas de indução do campo magnético. estas são orientados do polo norte em direção ao sul, e em cada ponto o vetor  tangencia estas linhas.
Figura 1: Imã com representação do seu campo magnético.
Fonte: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/CampoMagnetico/campo.php
As linhas de indução existem também no interior do ímã, portanto são linhas fechadas e sua orientação interna é do polo sul ao polo norte. Assim como as linhas de força, as linhas de indução não podem se cruzar e são mais densas onde o campo é mais intenso.
 
Campo Elétrico
Assim como a Terra tem um campo gravitacional, uma carga Q também tem um campo que pode influenciar as cargas de prova q nele colocadas. E usando esta analogia, podemos encontrar:
Desta forma, assim como para a intensidade do campo gravitacional, a intensidade do campo elétrico (E) é definido como o quociente entre as forças de interação das cargas geradora do campo (Q) e de prova (q) e a própria carga de prova (q), ou seja:
Chama-se Campo Elétrico o campo estabelecido em todos os pontos do espaço sob a influência de uma carga geradora de intensidade Q, de forma que qualquer carga de prova de intensidade q fica sujeita a uma força de interação (atração ou repulsão) exercida por Q.
Figura 2: Representação de um campo elétrico por linhas imaginárias.
Fonte: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrostatica/campo.php
Já uma carga de prova, para os fins que nos interessam, é definida como um corpo pontual de carga elétrica conhecida, utilizado para detectar a existência de um campo elétrico, também possibilitando o cálculo de sua intensidade.
 
Vetor Campo Elétrico
O campo elétrico é definido como um vetor com mesma direção do vetor da força de interação entre a carga geradora Q e a carga de prova q e com mesmo sentido se q>0 e sentido oposto se q<0. Ou seja:
A unidade adotada pelo SI para o campo elétrico é o N/C (Newton por coulomb).
Interpretando esta unidade podemos concluir que o campo elétrico descreve o valor da força elétrica que atua por unidade de carga, para as cargas colocadas no seu espaço de atuação.
O campo elétrico pode ter pelo menos quatro orientações diferentes de seu vetor devido aos sinais de interação entre as cargas, quando o campo é gerado por apenas uma carga, estes são:
Figura 3: Orientações do vetor campo elétrico
Fonte: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrostatica/campo2.php
Quando a carga de prova tem sinal negativo (q<0), os vetores força e campo elétrico têm mesma direção, mas sentidos opostos, e quando a carga de prova tem sinal positivo (q>0), ambos os vetores têm mesma direção e sentido
Já quando a carga geradora do campo tem sinal positivo (Q>0), o vetor campo elétrico tem sentido de afastamento das cargas e quando tem sinal negativo (Q<0), tem sentido de aproximação, sendo que isto não varia com a mudança do sinal das cargas de provas.
Quando uma única partícula é responsável por gerar um campo elétrico, este é gerado em um espaço que a circunda, embora não esteja presente no ponto onde a partícula é encontrada.
OBJETIVO
Visualizar as linhas de força de campo elétrico, entre eletrodos de diferentes formatos e as linhas de indução do campo magnético de diferentes imãs.
MATERIAL UTILIZADO
Gerador eletrostático,
Cuba acrílica, 
Cabos, 
Fixadores para eletrodos, 
Vários eletrodos de diferentes formatos, 
Óleo de rícino,
 Fubá
Limalha de ferro
Diferentes Imãs
Folha branca de papel a4
Bússola
METODOLOGIA
Procedimento experimental nº2
Conecte o gerador ao terra, ligue um cabo do terra ao fixador de eletrodo que esta preso na cuba. Ligue o outro cabo na esfera maior e conecte no outro fixador preso na cuba; 
Coloque uma fina camada de óleo na cuba, o suficiente para cobrir a fundo e definir claramente os contornos dos eletrodos; 
Espalhe um pouco do fubá uniformemente sobre o óleo;
Ligue o gerador ( apenas pelo tempo necessário para o alinhamento das linhas de força) e desenho o resultado; 
Repita o procedimento para cada um dos eletrodos;
Procedimento experimental nº2
Coloque a folha de papel branca sobre os imãs;
Espalhe um pouco de limalha de ferro sobre a folha onde os imãs se encontram e observe o resultado;
RESULTADOS E ANÁLISES
Ao Ligar o gerador depois de ter seguidos os processos citados a cima, o fubá formou linhas de força como apresentado na imagem a abaixo.
Figura 4: Alinhamento das linhas de força.
 Ao colocar a limalha de ferro sobre a folha, a mesma formou o contorno dos imãs, ou seja, se alinhou com o campo magnético dos mesmo que estavam de baixo da folha, como mostra a imagem a baixo.
Figura 5: Representação das linhas do campo magnético de dois imãs.
CONCLUSÃO
Através dos experimentos realizados, observamos a formação das linhas de força do campo elétrico e as linhas de indução do campo magnético.
Foi possível observar com nitidez as linhas de força formadas pelo fubá emergido no óleo, comprovando que as mesmas são sempre perpendiculares aos eletrodos, não podendo ser paralela ao mesmo, pois, mostram o trajeto do campo elétrico de um eletrodo ao outro.
Ao analisar o comportamento da limalha de ferro próxima dos imãs, observamos que a mesma adquire um padrão, que são as linhas de indução do campo magnético do imã ao qual ela está exposta, a limalha sai do polo negativo para o positivo. 
BIBLIOGRAFIA
Campo magnético <http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/CampoMagnetico/campo.php> Acesso em 10 de outubro.
Campo elétricio<http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrostatica/campo.php> Acesso em 10 de outubro.