SUPERFÍCIE EQUIPOTENCIAS

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO 
BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
LABORATÓRIO DE ELETRICIDADE E MAGNETISMO 
PROFESSOR: ROBERTO NAMOR 
 
 
 
 
 
 
 
SIRLENO ITAMAR BARBOSA PINHEIRO 
ANA OLÍVIA NEVES LEITE 
LEONARDO AMARO FELISBERTO 
WESLLEY TIAGO MARTINS FERNANDES 
LUCAS DE MEDEIROS TRINDADE 
 
 
 
 
 
 
 
SUPERFÍCIE EQUIPOTENCIAS 
 
 
 
 
 
 
 
ANGICOS 
30/08/2016 
 
SIRLENO ITAMAR BARBOSA PINHEIRO 
ANA OLÍVIA NEVES LEITE 
LEONARDO AMARO FELISBERTO 
WESLLEY TIAGO MARTINS FERNANDES 
LUCAS DE MEDEIROS TRINDADE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUPERFÍCIE EQUIPOTENCIAS 
 
 
 
 
Trabalho a ser apresentado à Disciplina de Laboratório 
de Eletricidade e Magnetismo, do Curso de Bacharelado 
de Ciência e Tecnologia da Universidade Federal Rural 
do Semiárido, como requisito para obtenção parcial da 
nota referente aos experimentos da Unidade I. 
 
Docente: Prof. Roberto Namor Silva Santiago. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANGICOS 
30/08/2016 
SUMÁRIO 
 
INTRODUÇÃO.................................................................................................................4 
1. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO..........................................................................5 
1.1 Materiais Utilizados.....................................................................................................5 
1.2 Procedimento Experimental.........................................................................................5 
 
2. QUESTÕES PROPOSTAS .......................................................................................6 
3. CONSIDERAÇÕES FINAIS.....................................................................................7 
4. REFERENCIAL TEÓRICO.....................................................................................8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
II 
RESUMO 
 
 
A eletrodinâmica é uma área da física que estuda o comportamento das cargas elétricas em 
movimento. Um exemplo comum de eletrodinâmica são os raios. Para sua formação é preciso 
que ocorram diversas cargas com sinais opostos entre o solo e a nuvem e vice-versa ou somente 
entre as nuvens. Quando isso acontece, a intensidade de atração dessas cargas é tão forte que 
acaba gerando descargas elétricas. Na eletrodinâmica apresenta-se alguns termos específicos, 
como Resistência Elétrica, Diferença de Potencial, Corrente Elétrica e Capacitância. 
Superfícies equipotenciais são superfícies de um campo elétrico, onde todos os pontos 
apresentam mesmo potencial elétrico, ou seja, suas linhas de força são sempre perpendiculares 
a sua superfície. Se um condutor elétrico apresenta equilíbrio em sua superfície, 
esta superfície é equipotencial. Sabemos que o campo elétrico surge da simples existência de 
uma carga elétrica numa região qualquer do espaço. Assim, essa carga modifica algumas 
propriedades dos pontos do espaço ao seu redor, criando o denominado campo elétrico. 
Chamamos uma superfície de equipotencial quando, numa região de campo elétrico, todos os 
seus pontos apresentam o mesmo potencial. Uma superfície equipotencial pode apresentar 
diversas formas geométricas. O presente relatório refere-se às aulas práticas no laboratório de 
Eletricidade e Magnetismo, cujo objetivo foi de descrever após a prática o que são, campo 
elétrico, linhas de forças e potenciais elétricos, criados por condutores. 
Palavras-chave: Eletrodinâmica, Superfície Equipotencial, Campo elétrico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
III
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INTRODUÇÃO 
 
 
Superfícies Equipotenciais são superfícies de um campo elétrico, onde todos os pontos 
apresentam mesmo potencial elétrico, ou seja, suas linhas de força são sempre perpendiculares 
a sua superfície. Ao colocarmos uma carga elétrica puntiforme em um ponto qualquer, 
está isolada no espaço, gera um campo elétrico em sua volta. Qualquer ponto que estiver a uma 
mesma distância dessa carga possuirá o mesmo potencial elétrico. Podemos também encontrar 
superfícies equipotenciais no campo elétrico uniforme, onde as linhas de força são paralelas e 
equidistantes. Nesse caso, as superfícies equipotenciais localizam-se perpendicularmente às 
linhas de força (mesma distância do referencial). Calculamos o potencial elétrico em um ponto 
próximo a ela através da seguinte relação: 
 
Onde k é a constante eletrostática, Q é o valor da carga puntiforme e d é a distância que 
separa as cargas. Através dessa equação podemos afirmar que todos os pontos próximos da 
carga elétrica geradora apresentam o mesmo potencial elétrico. Dessa maneira, também 
podemos dizer que as superfícies possuem formas de esferas para cargas puntiformes isoladas 
do restante das cargas do universo. 
Esse relatório tem como objetivo geral descrever campo elétrico, linhas de forças, e 
potencial elétrico criados por corpos condutores carregados eletricamente. E como objetivos 
específicos a observação do comportamento das linhas de campo e linhas equipotenciais gerado 
num campo elétrico. Com auxílio de equipamentos que nos possibilitam fazer as medidas 
necessárias e o recolhimento de dados para um prévio e mais detalhado estudo do experimento, 
de onde tiraremos as nossas conclusões e exportaremos os resultados observados. Vamos 
estudar o comportamento do campo elétrico, ou seja, veremos como as linhas de campo são 
formadas para os diferentes casos. Quando uma carga puntiforme está isolada no espaço, ela 
gera um campo elétrico em sua volta. 
 
 
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1. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO 
 
1.1 Materiais utilizados 
02 ponteiras para tomada de dados; 
02 eletrodos retos; 
01 eletrodo tipo disco (bronze); 
01 eletrodo em anel (alumínio); 
01 conexão de fio com pinos banana; 
01 cuba acrílica transparente com escala; 
04 conexões de fios com pino banana e 
garra jacaré; 
01 fonte de alimentação DC; 
01 multímetro ajustado para voltímetro na 
escala de 0 – 20 Volts CC; 
01 copo Becker com 250 ml de água, e; 
01 acrílico milimetrado. 
1.2 Procedimento experimental 
A prática realizada no laboratório de eletricidade iniciou-se da seguinte forma: 
A primeira etapa consistia em colocar os eletrodos retos na cuba acrílica, mantendo 
esses, paralelos e localizados em uma distância de 100mm, derramando água na cuba cobrindo 
o acrílico milimetrado e consequentemente, executando a montagem do circuito abaixo. Na 
segunda parte, liga-se a fonte ao um de voltagem de 8V, determinando em seguida o valor do 
campo elétrico E. Com o multímetro ligado e na escala continua de 20V, passa o ponteiro pelo 
acrílico milimetrado até encontrar uma voltagem de 3.5V, refazendo o processo por mais cinco 
vezes, achando pontos que também há essa voltagem. A terceira etapa consistiu em colocar um 
eletrodo em anel de alumínio entre os eletrodos retos observando as superfícies externas e 
internas do anel. Quarta etapa dava-se por trocar o eletrodo esquerdo do sistema por um eletrodo 
em disco de bronze na coordenada (-0,085m, 0), porem com a fonte em 10V. Após deveríamos 
achar oito pontos que tenham o valor de 8V. 
 
 
 
 
 
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2. QUESTÕES PROPOSTAS 
 
A1- Ligar a fonte, aplicar 8V. Determinar o campo elétrico (Er) entre os eletrodos: 
RESPOSTA: 40N/C 
A2- Os pontos da atividade A1 correspondem a uma superfície (linha) que se encontram 
a +3,5 V em relação a um referencial. Essa superfície (linha) se chama Equipotencial. 
Coloque os dois eletrodos domultímetro sobre dois pontos quaisquer sobre essa linha. 
Qual é a diferença de potencial entre dois pontos localizados na linha observada? 
Justifique experimentalmente sua resposta. 
RESPOSTA: (0,015; y). Sendo a diferença potencial igual a 0. Por serem placas paralelas 
geram campos paralelos. Na mesma linha vertical percebe-se que há uma variação de tensão 
mínima, podendo afirmar que em uma mesma linha vertical podemos ter um mesmo potencial. 
M4- Colocar o eletrodo em anel (de alumínio) entre os dois eletrodos retos e observar o 
comportamento das superfícies de igual potencial internas ao anel. 
RESPOSTA: Ao colocar o eletrodo em anel percebe-se uma baixa variação da tensão em seu 
interior, ou seja, continua constante. 
A3- Colocar os eletrodos do voltímetro dentro do anel. Como varia o potencial dentro do 
anel na direção x e na direção y? Comparar essas variações com pontos fora do anel 
afastados de igual distâncias. 
RESPOSTA: Pode-se perceber que pelo lado de fora a variação é alta e evidente 
A4- Qual é o módulo do campo elétrico no interior do anel? Esse exemplo corresponde a 
uma gaiola de Faraday? Se a resposta anterior for negativa, por que o anel não é uma 
gaiola de Faraday? 
RESPOSTA: Pôde-se constatar que o modulo do campo elétrico dentro do anel é nulo (zero). 
A6- Medir o potencial (V) nos pontos A (-0,05, -0,03), B (-0,04, -0,03) e C (-0,05, -0,04) 
(coordenadas em metros). Utilizar os potenciais obtidos na atividade A6 para determinar 
o vetor campo elétrico (Er), sua direção e seu módulo. Representar o vetor em função dos 
vetores unitários î e ĵ. 
RESPOSTA: 
VA=2,71 V; 
VB= 3,23; 
VC= 2,98 V. 
 
 
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3. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
 O presente relatório partiu do momento em que descobrimos que o Campo Elétrico era 
de 40 N/C. Foi observado que dentro do anel varia menos, sendo quase constante. Já fora do 
anel, a variação é bem maior, dessa forma no interior do anel o módulo é constante. E esse 
exemplo corresponde a uma gaiola de Faraday. Em seguida, medimos a voltagem em diferentes 
pontos, onde esses pontos tinham que possuir 8V ou o mais próximo possível do mesmo. 
Com a realização e conclusão da prática no Laboratório, foi possível descrever o que é 
um campo elétrico, linhas de forças e potencial elétrico criado por corpos condutores carregados 
eletricamente. Durante as etapas vimos que a corrente entre os eletrodos restos podem aumentar 
ou diminuir pelo eixo X, e pelo eixo Y a corrente se torna constate. Ao utilizarmos o eletrodo 
em anel, vimos que a diferença de corrente dentro dele se torna que 0, o que podemos dizer que 
é constante. E durante o uso do eletrodo em disco, foi constatado que quanto mais próximo ao 
ponto, maior a voltagem que formos utilizar. 
Portanto de fato, os objetivos foram alcançados com resultados satisfatórios. Com 
auxílio do professor e do técnico, a devida prática foi realizada tomando todas as medidas de 
segurança e cuidados para que não houvesse nenhum imprevisto. Por fim, foi verificado na 
prática, a aprendizagem do conteúdo repassado em sala de aula. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
HALLIDAY, David; RESNIK, Robert; KRANE, Denneth S. Física 3: Volume 2. 5 ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2004. 384 p. 
 
ANJOS, Talita Alves Dos. "Superfícies Equipotenciais"; Brasil Escola. Disponível em 
<http://brasilescola.uol.com.br/fisica/superficies-equipotenciais.htm>. Acesso em 15 de marco 
de 2016.