Relatório laboratório Campo elétrico

Prévia do material em texto

� Engenharia Civil
FACULDADE ESTÁCIO DE SÁ DE BELO HORIZONTE
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL/PRODUÇÃO
CURSO: FÍSICA TEÓRICA EXPERIMENTAL III
PROFESSOR: LUIZA BARBOSA
ALUNOS:
JULIANO CÉSAR CUSTÓDIO			- 201501173677
HERMES DIAS GONÇALVES JÚNIOR 		- 201504469704
WAGNER MOREIRA - 201603388291
CAMPO ELÉTRICO
BELO HORIZONTE – MG
SETEMBRO DE 2016
Resumo
 Um campo elétrico é o campo de força provocado pela ação de cargas elétricas, (elétrons, prótons ou íons) ou por sistemas delas. Cargas elétricas colocadas num campo elétrico estão sujeitas à ação de forças elétricas, de atração e repulsão.
 
Sumário
1Resumo	�
2Sumário	�
3I – Introdução	�
3II - Objetivos	�
3II.I Objetivos Gerais	�
3II.II - Objetivos Específicos	�
3III - Introdução Teórica	�
IV - Parte Experimental	4
V - Resultados Experimentais e discussão	5
VI – Conclusões	7
VII - Referências Bibliográfica	7
�
I – Introdução
O campo elétrico é o campo de força provocado pela ação de cargas elétricas, (elétrons, prótons ou íons) ou por um sistema delas. Cargas elétricas num campo elétrico estão sujeitas e provocam forças elétricas. 
II - Objetivos 
Elaboração de um modelo de campo elétrico;
Mostrar que só existe campo elétrico fora de um condutor;
Estabelecer a relação entre força elétrica e campo elétrico.
III - Introdução Teórica
O campo elétrico é o campo de força provocado pela ação de cargas elétricas, (elétrons, prótons ou íons) ou por um sistema delas. Cargas elétricas num campo elétrico estão sujeitas e provocam forças elétricas.
A fórmula para se calcular a intensidade de um campo elétrico (E) é dada pela relação entre a força elétrica (F) e a carga de prova (q): 
E as unidades de campo elétrico se dão em:
Vale notar que um campo elétrico só pode ser detectado a partir da interação do mesmo com uma carga de prova. Caso não haja interação com a carga, podemos dizer que o campo não existe naquele local.
Quando o campo elétrico é criado em uma carga positiva ele, por convenção, terá um sentido de afastamento. 
Quando o campo elétrico é criado em uma carga negativa ele, por convenção, terá um sentido de aproximação.
Tipos de Eletrização
Na eletrização por atrito existe uma fricção entre dois corpos, havendo passagem de elétrons de um corpo para o outro. Após o atrito, os dois corpos ficam carregados com cargas iguais, porem com sinais contrários. Um mesmo corpo pode tornar-se positivo ou negativo, dependendo da substancia que com ele é atritado.
Na eletrização por contato, observamos o contato entre dois corpos condutores, um deles é eletrizado e o outro eletricamente neutro, parte da carga elétrica do condutor carregado passará para o segundo condutor, de tal forma que os dois corpos ficarão com cargas do mesmo sinal. A soma das cargas elétricas de dois corpos antes do contato é igual á soma das cargas após o contato.
Já na indução eletrostática, consiste a separação de cargas que ocorre em um condutor neutro quando nele é aproximado, sem tocá-lo, um corpo eletrizado. Uma certa região do corpo apresenta em excesso de prótons, enquanto que outra apresenta um excesso de elétrons. O corpo no entanto continuará neutro.
IV - Parte Experimental
MATERIAL UTILIZADO:
Placa de PVC;
Feltro de lã natural;
Bloco de madeira;
Fio de nylon finíssimo (de meia de feminina)
Canudinho novo;
Pino de fixação;
Fita adesiva ou cola;
Laminado fininho de Alumínio;
Latinha Tipo cerveja aberta;
Pedaços de fio de lã ou linha.
V – PROBLEMATIZAÇÃO
Por onde passam os elétrons em um fio que transporta eletricidade?
VI – DESENVOLVIMENTO
Discuta inicialmente a questão acima e passe para as etapas seguintes:
Construa o pêndulo elétrico mostrado na figura. Para isso, encaixe uma ponta do canudinho no pino fixado em um furo no bloco, e dobre-o a mais ou menos 5 cm da outra extremidade. Amarre o fio de nylon com uma bolinha, feita com o laminado de AL, na ponta do canudinho.
A) Aproxime a calha da bolinha antes e depois de atritá-la bem com o feltro. Observe o que ocorre com a bolinha. Tente encostar a calha atritada na bolinha. Certifique-se de que, quanto mais carregada estiver a calha, mais difícil é encostar a bolinha.
B) Aproxime seu dedo indicador da calha atritada mantendo a bolinha do pêndulo entre os dois. Observe o comportamento da bolinha entre eles.
C) Coloque a latinha sobre a placa de PVC, tendo antes prendido alguns pedaços de linha nas suas paredes (interna e externa). Atrite a calha e passe-a sobre a lata, repetidas vezes. Observe o que acontece com os pedaços de linha pendurados nela. Obs.: Pode-se substituir a latinha por um cilindro feito com uma folha de papel ofício.
Questões:
Como você explica suas observações sobre o comportamento da bolinha na situação A? Ao friccionarmos a régua de plástico no pedaço de lã e aproximarmos do pendulo, o pendulo é atraído pela régua. Isso ocorre pelo fato da régua ser um objeto com menor massa, e quando atritada com a lã, passa a ter uma alta concentração de carga negativa, assim o pendulo se carrega. 
Suponha que em torno da bolinha e da calha carregadas existam campos de forças. Tente explicar suas observações, com base nesta idéia. Como seria a força em cada ponto do campo criado pela carga da bolinha? Teria sempre a mesma intensidade e direção? Faça um desenho ilustrando as forças do campo que você imaginou:
Para a bolinha;
Para a calha;
Observe esses campos desenhados em livros.
 
Calha B) Bolinha
Com base no que você verificou experimentalmente comente a afirmação abaixo:
“Entre dois corpos carregados eletricamente, com cargas de mesmo sinal, atuam sempre forças iguais, numa mesma direção e em sentidos contrários. Essas forças aumentam com o aumento das cargas dos corpos e diminuem rapidamente com o aumento da distância entre eles.”
Coulomb mostrou experimentalmente em 1785, que a intensidade das forças que atuam em duas esferas carregadas, pode ser determinada pela seguinte expressão:
Onde F é a força que um dos corpos exerce sobre o outro, K uma constante de proporcionalidade que depende do meio onde se encontram os corpos; q1 uma carga de esfera, q2 uma carga da outra esfera e d a distância entre os centros das esferas. A afirmação acima está em conformidade com a expressão da força de Coulomb?
R: Sim, a fórmula representa o que se verificou na parte prática.
Explique o que você viu acontecer em B, empregando a idéia de campo elétrico.
R: Na situação B o dedo atua como um isolante impedindo a interação entre os campos elétricos ( bolinha e régua).
Pelo que você observou na situação C, o que se pode dizer sobre a intensidade do campo elétrico dentro e fora de um condutor?
R: Campo elétrico dentro do condutor é neutro, e o campo elétrico na extremidade de um condutor é carregado devido ao deslocamento das cargas para essa região.
VI – Conclusões
Concluímos Também que pudemos observar e comentar sobre os processos de eletrização dos corpos e que eles podem ser de três tipos, por atrito, por contato e por indução como descrito nos “Fundamentos teóricos”. Sendo a eletrização por atrito Pode-se eletrizar um corpo atritando-o á outro, fazendo com que um deles perca elétrons, e conseqüentemente deixando-o com carga elétrica (positiva ou negativa). A carga dos corpos eletrizados desse modo possui carga de sinais opostos. Com a eletrização por contato, Ao pegar um corpo eletrizado e encostá-lo em um neutro, este cede uma parte de sua carga ao corpo neutro, deixando-o com carga de mesmo sinal que o primeiro. Assim, concluímos de que é possível passarmos elétrons de um corpo para o outro, tendo como base suas cargas.
 
VII - Referências Bibliográfica
- Resnick, R.; Halliday, D.; Krane, K.S., Física 1, editora LTC,Rio de Janeiro, 2002
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Terra_(eletricidade)
- material de sala de aula.
� PAGE \* MERGEFORMAT �8�
CURSO DE FISICA TEÓRICA EXPERIMENTAL II – FACULDADE ESTÁCIO DE SÁ