RELATÓRIO EXPERIMENTO 1

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Universidade Federal do Pará – UFPA 
Campus Universitário de Tucuruí – CAMTUC 
Faculdade de Engenharia Elétrica – FEE 
 
 
 
 
Alex Pereira Gomes - 201533940015 
Marcio Pereira da Silva - 201533940035 
Robson Silva Lobato Aguiar - 201533940032 
 
 
EXPERIMENTO 1 – LINHAS EQUIPOTENCIAIS E LINHAS DE FORÇA DO 
CAMPO ELÉTRICO. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tucuruí – PA 
2017 
 
Alex Pereira Gomes – 201533940015 
Marcio Pereira da Silva - 201533940035 
Robson Silva Lobato Aguiar - 201533940032 
 
 
 
 
 
 
Experimento 1 – Linhas equipotenciais e linhas de força do campo elétrico. 
 
 
Relatório técnico apresentado como requisito 
parcial para obtenção de aprovação na disciplina 
Laboratório de Eletromagnetismo, no Curso de 
Engenharia Elétrica, na Universidade Federal do 
Pará. 
 
Prof. Msc. Jefferson S. Costa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tucuruí – PA 
2017 
Sumário 
1. Experimento 1- LINHAS EQUIPOTENCIAS E LINHAS DE FORÇA DO CAMPO 
ELÉTRICO.............................................................................................................................4 
1.1. Objetivo Geral........................................................................................................................................4 
1.1.1. Objetivo especifico............................................................................................................................4 
1.2. Metodologia............................................................................................................................................4 
1.3. Materiais Utilizados..............................................................................................................................4 
1.4. Procedimentos Experimentais...........................................................................................................5 
1.4.1. Experimento 1.a............................................................................................................. ................5 
1.4.2. Experimento 1.b............................................................................................ .................................8 
1.4.3. Experimento 1.c...........................................................................................................................11 
1.4.3. Experimento 1.d...........................................................................................................................13 
1.5. Resultados.............................................................................................................................................15 
1.5.1. Experimento 1.a........................................................................................... ................................15 
1.5.2. Experimento 1.b.......................................................................................... .................................15 
1.5.3. Experimento 1.c.......................................................................................... .................................15 
1.5.4. Experimento 1.d...........................................................................................................................15 
1.6. Conclusões ......................................................................................................................................16 
1.7 Referencia Bibliografica................................................................................................17 
 
 
 
 
 
 
4 
 
 
1. EXPERIMENTO 1 – LINHAS EQUIPOTENCIAIS E LINHAS DE FORÇA DO CAMPO 
ELÉTRICOS 
 
1.1 OBJETIVO GERAL 
 
 O presente experimento tem como objetivo apresentar aos estudantes uma noção 
básica das superfícies equipotenciais e linhas de campo elétrico a partir de observações e 
analises. 
 
1.1.1 OBJETIVO ESPECIFICO 
 
 O experimento vem propiciar aos acadêmicos de Engenharia Elétrica uma noção 
básicas das linhas ou superfícies equipotenciais e linhas de campo elétrico a partir de 
observações em uma cuba eletrolítica. Dessa maneira, o experimento colabora para a 
compreensão física dos conceitos de potencial elétrico e campo elétrico, além de familiarizar-
se com a distribuição do potencial elétrico e campo elétrico para diversas geometria de 
eletrodos. 
 
1.2 METODOLOGIA 
 
O equipamento foi montado sobre a bancada do Laboratório de Física da UFPA e 
nivelado antes das possíveis analises para o procedimento do mesmo. 
Todos os passos feitos para o procedimentos foram executados acompanhando o 
roteiro proposto junto a orientações do professor Msc. Jefferson S. Costa. As atividades do 
roteiro foram dividas e analisadas sendo que todos os integrantes da equipe participassem dos 
procedimentos para o desenvolvimento da disciplina. 
1.3 MATERIAIS UTILIZADOS NO EXPERIMENTO. 
 1 Cuba eletrolítica circular de vidro de 190 cm de diâmetro; 
 1 Folha de papel milimetrado A3; 
 Tiras de fita adesiva; 
 Água(~400mL); 
 2 Eletrodos cilíndricos de alumínio: Um de ~20 cm e outro de ~2 cm de diâmetro; 
 1 Ponta de prova de cobre; 
 Fonte de tensão continua regular de 0 V a 30 V; 
 1 Multímetro digital; 
5 
 
 3 Cabos banana – banana; 
 3 Cabos banana – jacaré; 
 Béquer; 
 
1.4 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
 Com o auxílio do roteiro experimental iniciou-se os seguintes experimentos: 
1.4.1 EXPERIMENTO 1.a 
 A princípio o experimento foi iniciado colocando se sobre a superfície da bancada 
uma folha de papel milimetrada A3, onde a mesma foi fixada com ajuda de tiras de fita 
adesiva para maior precisão do experimento, em vista disso, foi projetado a cima do papel A3 
a cuba eletrolítica circular de 190 cm de diâmetro, logo em seguida, foram colocados os 
eletrodos retos dispostos paralelamente no recipiente circular de vidro, sendo cada um 
afastado ~5 cm do centro do recipiente e ~10 cm entre os eletrodos, nesse seguimento, foram 
feitas marcações projetáveis na folha milimetrada para identificar essas possíveis medidas, 
para que se possa posicionar cada um dos eletrodo. Plugamos as conexões elétricas através de 
garras de jacarés nos eletrodos de contato elétrico, após estes processos, com o auxílio do 
multímetro ajustou-se a fonte de tensão para 10 V e também regulou-se o nível de corrente da 
mesma para a posição de mínimo valor. O próximo passo foi despejar com o auxílio do 
béquer ~400mL de água e adicionou-se esta quantidade ao recipiente circular em um nível 
suficiente para definir os contornos dos eletrodos retos. Com isso, ligamos a fonte Dc e 
analisamos os fatos apresentados na pratica, conforme a figura 1 abaixo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 - Ligações para medir o potencial elétrico na cuba eletrolítica diretamente com o multímetro. As setas 
indicam as garras-jacaré. 
6 
 
Nesse sentido, com todos os aparelhos ligados devidamente, e com a regulagem da 
fonte de tensão em 10 V mergulhou-se a ponta de prova verticalmente na solução, tendo 
como referência o eletrodo neutro, variando assim a distância com base no mesmo e nas 
marcações feitas no papel milimetrado, movimentou se a ponta de prova lentamente até um 
ponto onde o multímetro marcasse 2,5 V, na sequência com base nas referências registrou-se 
sua localização no recipiente e como foi solicitado no experimento, procurou-se mais novos 
pontos no interior do recipiente os quais medissem 2,5 V, conjuntamente se registrou suas 
localizações na tabela 1, este processo de medição e localização é possível se observa na 
figura 2 abaixo. 
 
Figura 2 – Medição e localização da tensão de 2,5 V.O processo adotado para a medição e localização dos pontos nos quais mediu-se a 
tensão de 2,5 V ocorreram para os valores de tensão referentes a 2,5 V, 5 V e 7,5 V e todas 
as localizações foram registradas respectivamente na tabela 1 apresentada. Utilizando os 
respectivos valores de distância referentes para cada valor de tensão esboçou-se o gráfico 1, 
no qual esta representado as linhas equipotenciais. 
 
 
 
 
7 
 
 
 
 
TABELA COM VALORES DE TENSÃO E AS MEDIDAS ENCONTRADAS 
 
TENSÃO DE 2,5 V 
 
TENSÃO DE 5 V 
 
TENSÃO DE 7 V 
 
 
MEDIDAS 
 
VALOR 
MEDIDO (cm) 
 
 
MEDIDAS 
 
VALOR 
MEDIDO (cm) 
 
 
MEDIDAS 
 
VALOR 
MEDIDO 
(cm) 
 
P1 
 
0,9 
 
P1 
 
4,8 
 
P1 
 
8,3 
 
P2 
 
1,3 
 
P2 
 
4,9 
 
P2 
 
7,8 
 
P3 
 
1,5 
 
P3 
 
4,9 
 
P3 
 
7,8 
 
P4 
 
1,6 
 
P4 
 
4,9 
 
P4 
 
7,7 
 
P5 
 
1,6 
 
P5 
 
4,8 
 
P5 
 
7,6 
 
P6 
 
1,4 
 
P6 
 
4,8 
 
P6 
 
7,8 
 
 
Gráfico 1– Linha equipotencial com base nos valores encontrados para as tensões de 2,5 V; 5 V e 7 V. 
Pelo fato dos eletrodos se tratarem de uma geometria retangular, percebemos as 
linhas equipotenciais nas extremidades tendem até uma pequena inclinação, esse efeito se 
deve ao espraiamento, por se tratar da sua geometria utilizada nessa etapa do experimento, 
sendo essa inclinação normais pois as linhas equipotenciais estão sempre perpendicular as 
linhas de campo elétrico. 
8 
 
 
Gráfico 2 – Simulação das linhas equipotencial usando eletrodos retangulares. 
 
 Através da simulação vimos que o comportamento das linhas equipotenciais dos 
eletrodos retangulares é semelhante vistos das medições, assim fica evidente o efeito do 
espraiamento nas extremidades como tínhamos uma breve evidencia que seria, pois a 
geometria contribuiu para isso. 
 
 
1.4.2 EXPERIMENTO 1.b 
Analisando o segundo roteiro para se dar início ao novo experimento em que com a 
fonte de tensão desligada, foi retirado os cabos de conexão junto aos eletrodos e deixado na 
bancada apenas o papel milimetrado, cuba eletrolítica e a fonte de tensão DC. Seguidamente, 
posicionou-se dentro do recipiente um eletrodo circular de ~2 cm de diâmetro e outro 
retangular com suporte lateral, de forma que ficassem a ~10 cm de distância entre ambos e 
centrados no meio do recipiente circular de vidro, para esta configuração conectou-se a ponta 
de prova juntamente com o cabo de conexão referente ao neutro do gerador de tensão no 
eletrodo retangular e o cabo de conexão positivo do gerador ao eletrodo circular de ~2cm, 
além do mais as possíveis configurações de montagem e regulagem foram mantidas em 
comparação às do experimento 1.a. 
9 
 
 
Figura 4 – Medição no recipiente de vidro considerando os eletrodos circular e retangular. 
 Em seguida, mergulhou-se novamente a ponta de prova verticalmente na solução, 
tendo como referência o eletrodo retangular, onde o mesmo foi projetado nas marcações feitas 
no papel milimetrado, afim de encontrar o primeiro valor de tensão de 2,5 V, em sequência 
registrou-se sua localização no recipiente, procurando-se novos pontos no interior do mesmo 
os quais medissem valores iguais e suas respectivas localizações. O processo adotado para a 
medição e localização dos pontos nos quais mediu-se a tensão de 2,5 V ocorreram para os 
valores de tensão referentes a 2,5 V, 5V e 7,5 V, todas as localizações foram registradas 
respectivamente na tabela 2. Utilizando os valores de distância referentes a cada valor de 
tensão esboçou-se o gráfico 3, o qual apresenta as possíveis linhas equipotenciais. 
 
TABELA COM VALORES DE TENSÃO E AS MEDIDAS ENCONTRADAS 
 
TENSÃO DE 2,5 V 
 
TENSÃO DE 5 V 
 
TENSÃO DE 7 V 
 
 
MEDIDAS 
 
VALOR 
MEDIDO (cm) 
 
 
MEDIDAS 
 
VALOR 
MEDIDO (cm) 
 
 
MEDIDAS 
 
VALOR 
MEDIDO 
(cm) 
 
P1 
 
2,5 
 
P1 
 
10,9 
 
0° 
 
4,5 
 
P2 
 
2,7 
 
P2 
 
7,9 
 
90° 
 
2 
 
P3 
 
2,5 
 
P3 
 
6,5 
 
180° 
 
1,6 
 
P4 
 
2,4 
 
P4 
 
6,4 
 
270° 
 
1,8 
 
P5 
 
2,5 
 
P5 
 
7,4 
 
- 
 
- 
 
P6 
 
2,6 
 
P6 
 
8,6 
 
- 
 
- 
10 
 
 
Gráfico 3– Linha equipotencial com base nos valores encontrados para as tensões de 2,5 V; 5 V e 7 V. 
 
 Vendo que nessa etapa do experimento trabalhos com geometria distintas, pois uma é 
retangular e a outra e cilíndrica, e de fato é evidente que as linhas equipotenciais tendem a 
assumir a geometria, sendo que as linhas de 5 e 7 volts possuem inclinações nas suas 
extremidades pois as mesmas tendem a ter uma aparência semelhante a sua geometria, assim 
de fato comprovando que as linhas de campo são perpendiculares ao campo elétrico. 
 
Gráfico 4 – Simulação das linhas equipotencial usando eletrodo retangular e outro circular . 
 
 A análise computacional serviu para que tenhamos uma familiarizaria de como as 
linhas se comportaram, sendo que vimos que as linhas equipotenciais tendem a ter uma 
11 
 
geometria semelhante as suas quando se afastassem, assim tendo uma semelhança básica com 
os experimento pratico. 
1.4.3 EXPERIMENTO 1.c 
Como procedimento padrão realizado nas etapas anteriores, foi feita a desligamento 
da fonte DC, para evitar possíveis acidentes na troca dos instrumentos experimentais, e feita a 
remoção dos cabos de ligação, para poder fazermos a troca dos eletrodo. Assim, em sequência 
posicionou-se dentro do recipiente dois eletrodos circular de ~2 cm de diâmetro, de forma que 
os mesmos ficassem a ~10 cm de distância entre si e centrados no meio da cuba eletrolítica. 
Continuando foram feitas ligações para a alimentação dos eletrodos com os cabos de 
conexão proveniente da fonte de tensão DC. 
 Escolhemos um eletrodo para ser o potencial 0 onde o terra foi conectado e por 
consequência o outro eletrodo ser o potencial 10 V onde cabo de alimentação da fonte de 
maior tensão foi conectado e mantivemos todas as ligações possíveis das simulações 
realizadas anteriormente. 
 
Figura 6 – Medição no recipiente de vidro considerando os dois eletrodos circular. 
 Com os procedimentos padrões realizados partimos para a análise experimental, e 
inserimos a ponta de prova do multímetro na solução (Água) afim de se encontrar uma 
tensão de 2,5 V, tendo como referência o eletrodo com potencial 0 V (ligado ao terra da fonte 
de tensão DC). 
12 
 
 Por se tratar de uma geométrica cilíndrica, fizemos as medições em graus tanto para a 
tensão de 2,5 V quanto para tensão de 5 e 7,5V. Como procedimento padrão para todas 
tensões foram usados os ângulos de 0°, 90°, 180° e 270° para fazer as medições de tensão. 
 Com o auxílio do papel milimétrico fizemos as marcações da medidas alcançadas. 
 
 Como sendo adotado nas medições usamos medições em graus fazendo com que o 
ficassem ruim para que possamos desenhar, porem simulamos o mesmo para que se tenhamos 
a visualização das linhas equipotenciais. 
 
Gráfico 5 – Simulação das linhas equipotencial usando dois eletrodos cilíndricos 
 Apesar de não conseguimos desenhar a linhas equipotenciais, pela simulação 
percebemos que a mesma tenderá a assumir a geometria do dos eletrodos e as linhas 
equipotenciais de 5 V tenderam a ir pro infinito, as mesmas se comportam como quase uma 
reta. 
 
TABELA COM VALORES DE TENSÃO E AS MEDIDAS ENCONTRADAS 
 
TENSÃO DE 2,5 V 
 
TENSÃO DE 5 V 
 
TENSÃO DE 7 V 
 
ÂNGULO 
 
VALOR 
MEDIDO (cm) 
 
ANGULO 
 
VALOR 
MEDIDO (cm)ANGULO 
 
VALOR 
MEDIDO 
(cm) 
 
0° 
 
0,8 
 
0° 
 
4,6 
 
0° 
 
8,4 
 
90° 
 
1,5 
 
90° 
 
- 
 
90° 
- 
 
180° 
 
3,7 
 
180° 
 
- 
 
180° 
- 
 
270° 
 
1,4 
 
270° 
 
- 
 
270° 
- 
13 
 
1.4.3. EXPERIMENTO 1.d 
Assim como feito em todos os procedimentos desligamos a fonte e desconectamos os 
cabos para ser feita a troca dos instrumentos a serem utilizados. Em sequência posicionou-se 
dentro do recipiente dois eletrodos circular de ~2 cm de diâmetro e outro de ~20 cm de 
diâmetro de forma que ficassem concêntricos no meio do recipiente. Assim ligamos os cabos 
do terra e de 10 V. 
 
 
 Vemos que o terra foi ligado no eletrodo de ~2 cm e o outro terminal foi ligado no 
eletrodo circular de ~20 cm e em sequência conectamos o multímetro para se fazer a 
medição. 
 Em seguida mergulhou-se a ponta de prova verticalmente na solução, afim de 
encontrar o primeiro valor de tensão de 2,5 V, por se tratar de uma geometria cilíndrica foram 
feitas as medidas baseada nos graus em torno da circunferência na sequência registrou-se sua 
localização no recipiente, procurou-se mais novos pontos no interior do mesmo os quais 
medissem 2,5 V e suas respectivas localizações. 
Todos os procedimentos utilizados para encontrar a tensão de 2,5 V também 
foram utilizados para encontrar as tensões de 5 e 7,5 V. 
Assim usamos o eletrodo de ~2 cm como o menor potencial e o eletrodo de ~20 
cm como maior potencial e obtivemos o seguinte resultado através das marcações na 
folha milimétrica. 
 
14 
 
 
TABELA COM VALORES DE TENSÃO E AS MEDIDAS ENCONTRADAS 
 
TENSÃO DE 2,5 V 
 
TENSÃO DE 5 V 
 
TENSÃO DE 7 V 
 
ÂNGULO 
 
VALOR 
MEDIDO (cm) 
 
ANGULO 
 
VALOR 
MEDIDO (cm) 
 
ANGULO 
 
VALOR 
MEDIDO (cm) 
 
0° 
 
0,4 
 
0° 
 
1,9 
 
0° 
 
5 
 
90° 
 
0,4 
 
90° 
 
2,1 
 
90° 
 
5 
 
180° 
 
0,4 
 
180° 
 
2,3 
 
180° 
 
5,1 
 
270° 
 
0,4 
 
270° 
 
2,1 
 
270° 
 
5,1 
 
 
Gráfico 6 – Simulação das linhas equipotencial usando dois eletrodos cilíndricos sendo um maior e outro menor. 
 Seguindo a lógica as linhas equipotenciais tenderam a se comportar conforme a 
geometria assim fazendo com o oque a mesma tenha uma forma cilíndrica ainda que as linhas 
equipotenciais são perpendicular as linhas de campo. 
 
1.5 RESULTADOS 
1.5.1 Experimento 1.a 
 Esse experimento teve como base a configuração de dois eletrodos retangulares, e de 
fato foi percebível as configuração das linhas equipotenciais tanto quanto na parte pratica 
quanto na parte e simulada, sendo feita a comparação dos mesmo e se subtraindo a 
informação de que as linhas de campo tendem a seguir a geometria do eletrodo em questão e 
ainda observando alguns efeitos, como o de espraiamento. 
15 
 
1.5.2 Experimento 1.b 
 Como no experimento anterior, foi se usado eletrodos em uma cuba eletrolítica, porem 
mudamos a geometria e vimos que as linhas equipotenciais tendem a ter uma configuração 
geométrica semelhante do eletrodo, assim fortalecendo a ideia de que as linhas equipotenciais 
são perpendiculares ao campo elétrico. 
1.5.3 Experimento 1.c 
 Nessa etapa tivemos que mudar algumas coisa, primeiro foi o modo medir as tensões 
onde usamos medidas em ângulo, sendo que de fato isso ajudou muito, pois conseguimos 
verificar que a linhas equipotenciais terão uma semelhança com a geometria do eletrodo que é 
circular, porem pelo fato das medidas serem um pouco dispersar tivemos alguns problemas na 
hora de desenhar pois o valores não foram o suficiente para possamos ter um gráfico a nível 
de conhecimento especifico , porem com a simulação o resultado foi obtido sendo de fato 
satisfatório para o experimento. 
1.5.4 Experimento 1.d 
 Para esta parte do experimento, eletrodo utilizou-se dois eletrodos circular, um de 
~2cm e outro de 20~cm, os mesmos foram dispostos de tal forma que ficassem concêntricos, 
logo as linha de campo saiam do eletrodo de ~2 cm e chegavam no eletrodo de ~20 cm, em 
virtude desta disposição as linhas equipotencial apresentaram uma forma cilíndrica em toda 
sua composição, fazendo com o que elas assumissem uma geometria cilíndrica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
1.6 CONCLUSÃO 
 
 Nesse experimento feito no laboratório tivemos a oportunidade de explorar na prática 
grande parte da teoria aprendida em sala de aula na disciplina teórica. Sendo que durante a 
execução deste experimento foram propostas algumas rotinas para se trabalhar várias 
medições de campo elétrico considerando algumas formas geométrica, sendo que iriamos 
observar o comportamento, em virtude destas medições e conhecimento de que as linhas 
equipotenciais são sempre perpendiculares as linhas de campo, permitindo assim verificar o 
comportamento de acordo com a geometria, assim verificando que cada geométrica irar ter 
um comportamento de linhas equipotenciais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
 
1.7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA 
 
KLEBER DAUM MACHADO. Eletromagnetismo vol. 1. Ed. 2012. Curitiba: Toda palavra 
Editora, 2012. 
ALEXANDER, C. K., SADIKU, M. N. O. Fundamentos de Circuitos Elétricos. Bookman 
Editora, 2003. 
DORF, R. C., SVOBODA, J. A. Introdução aos Circuitos Elétricos. 5ª edição, LTC, 200.