Relatorio Linhas equipotenciais

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Relatório de Física Experimental II 
Linhas Equipotenciais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Guaratinguetá - SP 
Carolina Murdocco 
 
Isabela Furlan 
 
Letícia Izabela 
 
Wanessa Meirelles 
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1. Objetivo 
Mapear as linhas equipotenciais e estudar o campo elétrico. 
 
2. Analise de dados 
As curvas equipotenciais são superfícies que, numa região de campo elétrico, 
possuem o mesmo potencial elétrico. Diferente do campo elétrico, que é uma 
grandeza vetorial, o potencial elétrico é uma grandeza escalar, ou seja, pode ser 
perfeitamente definido com um valor numérico e sua unidade de medida. Por esse 
motivo, as linhas equipotenciais nunca se cruzam e cada ponto pertence 
exclusivamente a uma curva, ou seja, estas são constantes. 
Para realização deste experimento, foram colocados em um tanque de vidro, 
retangular e com água dentro, dois eletrodos, uma circular e outro plano, 
alimentados por uma fonte de tensão igual a 12,9 V. Também foi submerso no 
tanque um terceiro eletrodo circular, porém este não estava conectado a nenhuma 
fonte. Por meio de um voltímetro, foi possível identificar os pontos de mesmo 
potencial elétrico dentro do tanque e assim traçar as linhas equipotenciais do campo 
elétrico formado. 
As linhas também poderiam ser encontradas utilizando um amperímetro. Neste 
caso seriam identificados no campo os pontos de valor nulo de corrente, já que não 
há diferença de potencial entre estes pontos, e assim poderiam ser traçadas as linhas 
equipotenciais. Porém, além do amperímetro ser um aparelho extremamente 
delicado e com grandes riscos de queimar, seria necessário a utilização de um 
voltímetro para identificar a tensão de cada linha. 
Como a diferença de potencial nas linhas é nula, não há trabalho para deslocar 
uma partícula carregada sobre uma curva equipotencial, ou seja, a forca elétrica 
também é nula. 
Sabe-se que as superfícies equipotenciais são, em cada ponto, ortogonais à linha 
de força que representa o campo elétrico e, consequentemente, ortogonais ao vetor 
campo elétrico. Isso pode ser comprovado teoricamente já que o produto escalar 
entre o campo elétrico e o deslocamento da partícula através da linha, é nulo. Desse 
modo, pode-se traçar as linhas de campo elétrico e determina-lo. 
 
Foi possível analisar que as linhas equipotenciais tendem a seguir o formato do 
eletrodo em que estão próximas, ou seja, quando perto dos elementos circulares, são 
circulares e, perto do eletrodo plano, tendem a ser planas (com exceção da borda do 
eletrodo plano, onde a linha se torna curva). Isto ocorre, pois, as linhas de campo 
elétrico saem dos eletrodos e como as linhas equipotenciais são perpendiculares a 
elas, estas tendem a seguir o formato do eletrodo. Também foi analisado que dentro 
dos eletrodos circulares, a tensão é constante, ou seja, o campo elétrico é nulo. 
Sabe-se que existe potencial e campo elétrico fora do liquido também, porém 
quando a ponta de prova do voltímetro era retirada da água, o voltímetro indicava 
“zero volts”. Isso ocorre, pois, a resistência do ar é muito maior que a da água, 
sendo necessário um aparelho muito mais sensível que o voltímetro para medir a 
tensão presente nele. 
 
3. Conclusão 
É possível concluir que, curvas equipotenciais são superfícies que possuem o 
mesmo potencial elétrico. Por ser uma grandeza escalar, o potencial elétrico é 
definido por apenas um valor numérico e, por esse motivo, não seria possível duas 
curvas equipotenciais se cruzarem. Apesar de poder-se descobrir as linhas 
equipotenciais com um voltímetro ou amperímetro, a medição foi feita com o 
voltímetro, pois o amperímetro indicaria somente onde a corrente do fluido é zero e 
não o potencial daquele ponto. 
As superfícies equipotenciais são ortogonais à linha de força que representa o 
campo elétrico. Isso se explica devido ao produto escalar entre o campo elétrico e a 
linha ser nulo. Diante disso, é possível entender o motivo pelo qual as curvas 
equipotenciais tendem a seguir o formato do eletrodo que está mais próximo. O 
trabalho de deslocamento na curva equipotencial é nulo por não haver variação no 
potencial elétrico devido à equidade dos pontos. 
Apesar do voltímetro não ser capaz de medir o potencial e o campo elétrico fora da 
água, sabe-se que eles existem. Isso ocorre porque a resistência do ar é muito 
grande, logo, seria necessário um equipamento mais sensível para a medição. 
Em casos reais, como sair de um carro com sua parte externa e seu redor 
energizado, deve-se tomar cuidado com o risco de eletrocussão. Devemos chegar a 
uma distância segura para que o campo elétrico se torne nulo novamente. Fazendo 
uma analogia ao experimento, o eletrodo circular seria o carro, o fluido de água, 
energizado, seria o redor do carro. O eletrodo plano se assemelha a parte em que 
estaríamos seguros, sem risco de eletrocussão devido à distância tomada. A parte 
interior do carro seria como dentro dos eletrodos circulares, onde o campo elétrico é 
nulo por não haver variação do potencial elétrico espacial. 
Pode-se concluir também que as linhas de campo elétrico não são constantes, 
justamente por serem perpendiculares às linhas equipotenciais e adquirirem 
diferentes valores ao longo de seu percurso. E caso fosse colocado uma carga 
elétrica no campo, esta seguiria as linhas de campo elétrico, do eletrodo positivo 
para o negativo. Quanto mais longe do eletrodo, menor o potencial elétrico. 
Gráfico das curvas equipotenciais