1º Relatório - Mapeamento Campo Elétrico

Prévia do material em texto

1 
 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rodrigo Mansur Duarte 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte, 2014 
2 
 
Rodrigo Mansur Duarte 
 
 
 
 
 
 
 
Física Experimental III: Relatório do Trabalho Prático I 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte, 2014 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório referente à aula de 
sábado, dia 08/02/2014, sobre o 
mapeamento do campo elétrico, 
na disciplina de Física 
Experimental III, no curso de 
Engenharia Elétrica, na Pontifícia 
Universidade Católica de Minas 
Gerais 
Professor: Euzimar Marcelo Leite 
 
3 
 
RESUMO 
 
O campo elétrico é o campo de força provocado pela ação de cargas 
elétricas, (elétrons, prótons ou íons) ou por um sistemas delas. Cargas elétricas 
num campo elétrico estão sujeitas e provocam forças elétricas. 
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. 
É importante fazer uma analogia entre, o campo elétrico e o campo 
gravitacional de um planeta. Ao redor de um planeta, existe um campo 
gravitacional devido a sua massa, análogo ao campo elétrico que existe em torno 
de uma esfera eletrizada. Percebemos então, uma analogia entre as grandezas 
físicas de massa e carga elétrica, como sendo responsáveis por gerar os campos 
gravitacional e elétrico respectivamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO.....................................................................................1 
2. DESENVOLVIMENTO.......................................................................2 
2.1 OBJETIVO GERAL........................................................................3 
2.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL.............................................4 
2.3 RESULTADOS..............................................................................5 
3. CONCLUSÃO...................................................................................6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
INTRODUÇÃO 
 
A principal característica de uma carga elétrica é a sua capacidade de 
interagir com outras cargas elétrica (atraindo-as ou repelindo-as, dependendo 
dos seus sinais). Esta capacidade está relacionada ao campo elétrico que estas 
cargas geram ao seu redor, como se fosse uma "aura" envolvendo-
as. Na prática o que acontece é o seguinte: 
Uma carga Q sempre gera um campo elétrico ao seu redor, que é 
invisível mas existe. Ele pode ser percebido se colocarmos uma outra 
carga q (denominada carga de prova) nas proximidades desta. Esta carga de 
prova q será atraída ou repelida, dependendo do seu sinal, e a força elétrica 
responsável por isso pode ser calculada usando-se a Lei de Coulomb. 
Podemos também, calcular o valor do campo elétrico presente em uma 
região do espaço, pegando uma carga de prova q de valor conhecido e coloque-
a em uma região do espaço onde exista um campo elétrico. Ela certamente será 
atraída ou repelida, ou seja, em ambos os casos haverá uma força elétrica F que 
agirá sobre a pequena carga q. Se soubermos o valor desta força, poderemos 
calcular o valor do campo elétrico usando a expressão: 
 
 
 
 
 
 
 
E É o valor do campo elétrico. 
F É o valor da força elétrica. 
q É a carga de prova. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
2. DESENVOLVIMENTO 
2.1 – Objetivo Geral 
 
 O objetivo desse experimento é de demonstrar visualmente a 
existência das linhas de força através do mapeamento de campo elétrico gerado 
pela produção de uma tensão com um gerador excitando eletrodos de formatos 
diferentes, interpretando o comportamento do campo elétrico nas proximidades 
de dois eletrodos de formatos diferentes configuração das linhas de forças entre 
eletrodos de formatos diferentes e Interpretar o comportamento do campo 
elétrico nas proximidades de dois eletrodos de formatos diferentes. 
 
2.2 – Procedimento 
 
Na primeira parte colocou-se água na cuba de vidro, duas placas 
metálicas foram suspensas pela borda da cuba e dois eletrodos foram colocados 
em contado com a água. A fonte foi ligada e ajustada para 18 V entre as placas 
e, consequentemente, entre os eletrodos. Ligou-se o cabo comum do multímetro 
ao polarizador negativo, e com a ponta positiva mediu-se o potencial nos 
diversos pontos do papel milimetrado colocado abaixo da cuba 
 
Materiais utilizados: 
 Placas metálicas; 
 Uma cuba de vidro; 
 Papel milimetrado; 
 Um pouco de água; 
 Cabos de ligação; 
 Fonte de alimentação CC; 
 Multímetro analógico; 
 
2.3 – Resultados. 
 
 Depois de traçados os pontos que mediam as mesmas tensões e por 
seguinte tentar 
traçar uma 
melhor 
representação 
para as linhas, 
o resultado 
obtido foi: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
CONCLUSÃO 
 
Durante a experiência conseguiu-se demonstrar o campo elétrico com 
sucesso, conforme previa a teoria exposta para cargas puntiformes e chapas 
condutoras. Observando-se que as linhas de forças são perpendiculares às 
superfícies equipotenciais e também podemos observar semicírculos nos 
eletrodos parcialmente submersos na água.