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Relatório de Física III - Potencial eletrico e linhas de campo

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FÍSICA EXPERIMENTAL III
POTENCIAL ELETRICO E LINHAS DE CAMPO ELETRICO
	Grupo:
Iury Santana Camara - Matrícula 201002218195
Fellipe dos Santos Pereira Oliveira- Matrícula 201202229212
Marcos Paulo Luiz da Silva - Matrícula 201202209505
George Mota Costa - Matrícula 201102187909
Hugo Leonardo Machado – Matrícula 201202259146
Prof.: Wallace Robert
Cabo Frio 
16/09/2014 
Objetivos
Descrever e identificar as linhas de campo elétricas, através de linhas equipotenciais. 
Embasamento Teórico
Campo elétrico de uma partícula eletrizada
O campo elétrico de uma partícula eletrizada pode ser representado, em cada ponto do espaço, por um vetor, usualmente simbolizado por E, que se denomina vetor campo elétrico.
 
Força elétrica entre duas cargas puntiformes separadas por uma distância d
Sabemos que, à medida que nos afastamos da carga produtora do campo elétrico, a intensidade desse campo diminui. No entanto, não entendemos ainda de que modo ocorre essa variação. Vamos então procurar uma equação que nos permita relacionar a intensidade do campo com a carga elétrica fonte, com o meio e com a distância.
Consideremos a carga fonte puntiforme Q, no vácuo, e uma carga de prova q, separadas por uma distância d. Sendo P o ponto geométrico onde se encontra a carga de prova, como mostra a figura acima.
Temos as seguintes equações:
Fazendo a substituição da equação 1 na equação 2 temos:
A equação nos mostra que:
- a intensidade do campo elétrico é inversamente proporcional ao quadrado da distância do ponto P à carga fonte Q.
- a intensidade do campo elétrico em P não depende do valor da carga de prova q, pois esta foi cancelada na dedução acima.
- a intensidade do campo depende do meio que envolve a carga fonte.
Linhas de força ou linhas de campo
Com o objetivo de representar o campo elétrico através de diagramas, Faraday introduziu o conceito de linhas de força. Estas linhas vão ajudar a definir a direção da força elétrica ou magnética, e a densidade do campo elétrico ou magnético em qualquer região do espaço.
A reta tangente à linha de força nos fornece a direção do campo elétrico no ponto escolhido. E a densidade das linhas de força é uma medida do campo elétrico, ou seja, quanto maior a quantidade de linhas de força maior será a intensidade do campo elétrico ou magnético nesta região.
Ao redor de uma partícula carregada eletricamente existe um campo elétrico. O campo elétrico gerado por uma carga elétrica (Q) positiva é de afastamento e o campo elétrico gerado por uma carga elétrica (Q) negativa é de aproximação.
Como a densidade das linhas nos fornece a intensidade do campo elétrico, olhando a figura acima, percebemos que o campo elétrico tem maior intensidade próximo a carga elétrica, pois as linhas estão mais próximas uma das outras do que em algum ponto mais distante da carga elétrica.
Dizemos que um campo elétrico é uniforme em uma região quando suas linhas de força são paralelas e igualmente espaçadas umas das outras, o que implica que seu vetor campo elétrico nesta região têm, em todos os pontos, mesma intensidade, direção e sentido. Uma forma comum de se obter um campo elétrico uniforme é utilizando duas placas condutoras planas e iguais. Se as placas forem postas paralelamente, tendo cargas de mesma intensidade, mas de sinal oposto, o campo elétrico gerado entre elas será uniforme conforme ilustração abaixo.
 
Lista de materiais
Um fonte de tensão de 20 volts;
Uma cuba de vidro;
Dois condutores metálicos retangulares;
Um condutor metálico redondo ;
Folha de papel milimetrado; 
Voltímetro;
Dois cabos com garra jacaré;
Água;
Sal;
 Procedimentos da experiência
Montamos e posicionamos a fonte e a cuba conforme a foto abaixo.
Colocamos sal diluído na água dentro da cuba.
Posicionamos as duas chapas metálicas retangulares dentro da cuba, conectadas com os cabos, através das garras, ligadas a fonte de 20 volts. 
Alimentamos a fonte de 20 volts e com o multímetro procuramos pontos distintos que formassem superfícies equipotenciais dentro da solução de água e sal.
Fizemos o esboço do gráfico com o posicionamento dos pontos equipotenciais distintos escolhidos, conforme o gráfico em anexo.
No segundo experimento substituímos o condutor metálico retangular, que se encontrava no terminal positivo da fonte, pelo condutor redondo e com o multímetro procuramos pontos distintos que formassem superfícies equipotenciais dentro da solução de água e sal.
Fizemos o esboço do gráfico com o posicionamento dos pontos equipotenciais distintos escolhidos, conforme o gráfico em anexo.
Conclusões
Concluímos que através do nosso experimento conseguimos visualizar a formação dos campos elétricos pelas linhas equipotenciais formadas. Visualizamos o seu comportamento diante de cada montagem distinta feita nos experimentos. Pode-se comprovar que as linhas equipotenciais são sempre perpendiculares ao condutores metálicos, desta forma nunca podendo ser paralelas aos mesmos, pois as linhas demonstram o trajeto do campo elétrico de um condutor ao outro como que se formando um caminho entre eles para a circulação da corrente elétrica. 
Bibliografia
http://www.feiradeciencias.com.br/sala12/12_T02.asp
[consult. 14-09-2014]
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrodinamica/associacaoderesistores.php
[consult. 14-09-2014]
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrodinamica/resistores.php
[consult. 14-09-2014]

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