Relatório 4

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Ministério da Educação 
Universidade Tecnológica Federal do Paraná 
Câmpus Apucarana 
Coordenação do Curso de Engenharia Elétrica 
Disciplina FX64B – Física Experimental 2 
Prof. Rodrigo A. F. Pereira 
 Gaiola de Faraday e blindagem eletrostática. 
Experimento 4 
Faraday cage and electrostatic shield. 
Experiment 4 
 João Donizete Delfino Júnior, Leonardo 
Hayashida Simão, Lucas França Lopes, Winner 
Zavolski Queiroz 
Universidade Tecnológica Federal do Paraná 
Apucarana-PR, Brasil 
 
 
 
 
joao.junior.197@gmail.com 
 thehayashid@gmail.com 
 lucas.lopes.96@hotmail.com 
 winner@alunos.utfpr.edu.br 
 
 
 
 
 
 
 
Resumo — Nesta aula experimental nos foi permitido 
observar bem como analisar como as linhas 
equipotenciais se comportam em eletrólitos planos. 
Utilizando uma cuba com 500ml de água, um multímetro 
além dos procedimentos necessários, localizamos as 
tensões de 3 Vcc, 5 Vcc e 8 Vcc para uma posterior 
análise gráfica. No interior da cuba, também foi posto 
um cilindro oco de metal com o intuito de analisar como 
as linhas equipotenciais se comportam fora e dentro do 
mesmo, o qual acaba se comportando como uma Gaiola 
de Faraday. 
 Palavras Chave: Gaiola de Faraday, eletrólitos 
planos, campo elétrico, blindagem eletrostática. 
Abstract — In this experimental class we were allowed to 
observe well how to analyze how equipotential lines 
behave in flat electrolytes. Using a tank with 500ml of 
water, a multimeter as well as the necessary procedures, 
we localized the voltages of 3Vdc, 5Vdc and 8Vdc for 
later graphical analysis. A metal hollow cylinder was 
also placed inside the vessel to analyze how the 
equipotential lines behave outside and inside the 
cylinder, which ends up behaving like a Faraday Cage. 
 Keywords: Faraday cage, flat electrolytes, 
electric field, electrostatic shielding. 
I. INTRODUÇÃO 
 O experimento desta semana foi parecido 
com o de semana passada (campos equipotenciais). 
Neste, utilizamos quase os mesmos equipamentos e 
procedimentos, porém com algumas variações e a 
adição de novos conceitos, como A gaiola de Faraday 
e a Blindagem eletroestática. 
 Quando um condutor está carregado suas 
cargas tendem a se espalhar de modo uniforme pela 
superfície, se o condutor for uma esfera oca, ou um 
anel, as cargas vão se espalhar pela superfície 
externa, porque a tendência natural das cargas do 
mesmo sinal é ficar a maior distância uma das outras, 
para diminuir a diferença de potencial. E o campo 
elétrico no interior do anel condutor fica nulo, logo o 
campo do seu interior é zero [8]. 
 Se o condutor não estiver carregado e estiver 
recebendo a força de um campo elétrico provocado 
por campos externos seu interior fica isolado da ação 
rodrigopereira
Pencil
rodrigopereira
Pencil
rodrigopereira
Typewriter
Eletrodos!
rodrigopereira
Pencil
rodrigopereira
Typewriter
Nota: 9,0
rodrigopereira
Typewriter
 
 
 
 
Ministério da Educação 
Universidade Tecnológica Federal do Paraná 
Câmpus Apucarana 
Coordenação do Curso de Engenharia Elétrica 
Disciplina FX64B – Física Experimental 2 
Prof. Rodrigo A. F. Pereira 
do campo. Este efeito é conhecido como blindagem 
eletroestática [3]. 
 
Figura 1: Blindagem eletroestática. Fonte: <https://goo.gl/p4BDi7> 
 O primeiro cientista a provar este fenômeno 
foi o Michael Faraday em 1836, Através do 
experimento que ficou como conhecido como A Gaiola 
de Faraday. Para mostrar que em um condutor as 
cargas se distribuem apenas na sua superfície ele 
entrou em uma gaiola e ficou sentado em uma cadeira 
feita de material isolante, depois a gaiola foi ligada a 
um gerador de eletricidade e submetida a uma 
descarga elétrica, porém nada aconteceu com ele. 
Com isso ele conseguiu provar que um corpo dentro 
de um condutor fica isolado em virtude a distribuição 
de cargas em sua superfície [1]. 
II. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 Primeiramente deve-se ajustar a fonte de 
alimentação para 10 Vcc. 
 Depois, colocar a cuba sobre a escala, 
colocando os eletrodos paralelos à linha central. 
 Com o béquer de 250 ml colocar água na 
cuba. 
 Efetuar as conexões elétricas para obter os 
dados através do multímetro. 
 Com o papel quadriculado em mãos, 
desenhar uma representação dos três eletrodos 
utilizados para o experimento. 
 A fim de obter um ponto potencial deve-se 
colocar a ponteira de tomada de dados entre os 
planos e mover lentamente a ponteira. O primeiro 
ponto a ser encontrado é o potencial de 5 Vcc, ao 
fazê-lo, marcar na folha quadriculada as 
coordenadas do ponto encontrado. Repetir esse 
processo mais 7 vezes. Logo após, deve-se 
manter a leitura do multímetro em 5 Vcc e 
deslocar a ponteira pelo eletrólito partindo dos 
eletrodos retos em direção ao eletrodo cilíndrico 
oco. Realizar todo o processo citado 
anteriormente para 3 Vcc e 8 Vcc. 
 Após esses procedimentos, colocar a ponteira 
na região interna do eletrodo cilíndrico oco e 
anotar o potencial lido pelo multímetro. Ainda na 
região interna do cilindro, movimentar a ponteira 
e observar o potencial mostrado pelo multímetro. 
III. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 Inicialmente, realizamos os procedimentos 
colocando os eletrodos planos na cuba, em seguida 
colocamos o papel milimetrado abaixo dela e 
ajustamos os eletrodos na posição desejada. O plano 
cartesiano x e y foi alterado de mm para cm e 
obtemos a seguinte configuração do procedimento 
que pode ser vista na figura abaixo. 
rodrigopereira
Pencil
rodrigopereira
Pencil
rodrigopereira
Pencil
rodrigopereira
Typewriter
pq?
rodrigopereira
Typewriter
 
 
 
 
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Coordenação do Curso de Engenharia Elétrica 
Disciplina FX64B – Física Experimental 2 
Prof. Rodrigo A. F. Pereira 
 
Figura 2: Representação dos eletrodos posicionados sobre o papel 
quadriculado. 
 Ajustamos a fonte para 10 Vcc e entre os 
eletrodos planos com o eletrodo de anel no centro, 
encontramos 8 pontos com um potencial de 5 Vcc que 
podem ser vistos na tabela e no gráfico abaixo. 
Tabela 1: Coordenadas x e y do ponto potencial de 5 Vcc 
 5 Vcc 
 x(cm) y(cm) 
Ponto 1 5,0 -8,5 
Ponto 2 5,0 -7,3 
Ponto 3 5,0 -6,0 
Ponto 4 5,0 -4,5 
Ponto 5 5,0 3,5 
Ponto 6 5,0 5,0 
Ponto 7 5,0 7,0 
Ponto 8 5,0 8,0 
 
 
 
 
Gráfico 1: Pontos potencias de 5 Vcc 
 Mantivemos a leitura do multímetro em 5 Vcc 
e deslocamos a ponteira pelo eletrólito partindo dos 
eletrodos retos em direção ao eletrodo cilíndrico oco, 
o que ocorreu é que o potencial de 5 Vcc cruzava 
quase que a área central do eletrodo cilíndrico, 
fazendo com não conseguíssemos encontrar um 
ponto em que se obtivesse um valor de 5 Vcc, o anel 
impedia encontrar está medida. 
 Executamos os mesmos procedimentos para 
8 pontos potenciais de 3 Vcc e 8 pontos potenciais de 
8 Vcc e obtemos as tabelas e o gráfico a seguir. 
Tabela 2: Coordenadas x e y dos pontos potenciais de 8 Vcc e 3 
Vcc 
 8 Vcc 3 Vcc 
 x(cm) y(cm) x(cm) y(cm) 
Ponto 1 0,5 -8,5 8,0 -8,5 
Ponto 2 0,5 -7,3 8,0 -7,0 
Ponto 3 0,5 -4,5 8,0 -5,0 
Ponto 4 0,5 -5,0 8,0 -3,0 
Ponto 5 0,5 5,0 8,0 3,0 
Ponto 6 0,5 4,5 8,0 5,0 
Ponto 7 0,5 7,3 8,0 7,0 
Ponto 8 0,5 8,5 8,0 8,5 
-8,5
-7,5
-6,5
-5,5
-4,5
-3,5
-2,5
-1,5
-0,5
0,5
1,5
2,5
3,5
4,5
5,5
6,5
7,5
8,5
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0y
 (
cm
)
x (cm)
Potencial de 5 Vcc
Ponto 5 Vcc
-8,5
-7,5
-6,5
-5,5
-4,5
-3,5
-2,5
-1,5
-0,5
0,5
1,5
2,5
3,5
4,55,5
6,5
7,5
8,5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Eletrodo em 
Anel
x
(c
m ) 
Eletrodos Planos 
y(cm) 
rodrigopereira
Pencil
rodrigopereira
Typewriter
com
rodrigopereira
Typewriter
com
 
 
 
 
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Gráfico 2: Pontos potencias de 3 Vcc e 8 Vcc 
 Juntando todos os pontos e traçando uma 
linha para identificar os pontos, obtemos um gráfico 
em que nossos eletrodos planos pode ser dito como 
um sistema de placas paralelas, porém desviando do 
nosso eletrodo cilíndrico oco, aonde cada potencial 
encontrado tem uma variação no eixo y, enquanto o 
eixo x é praticamente constante, formando as linhas 
equipotenciais, porem esses pontos somem quando 
encontram o eletrodo com formato de anel no centro 
do plano cartesiano x e y. 
 
Gráfico 3: Todos pontos potencias encontrados. 
 Portanto pode ser deduzido que a orientação 
do vetor do campo elétrico produzidos pelos eletrodos 
planos ou placas paralelas, são perpendiculares as 
linhas equipotenciais, são constantes, tem a mesma 
intensidade, mesma direção, mesmo sentido, são 
eletrizadas com cargas que possuem o mesmo 
módulo, porém de sinais contrários, ou seja, o campo 
elétrico sai de uma placa positiva carregada e vai em 
direção a placa negativa carregada, no entanto 
quando encontrado um eletrodo cilíndrico oco no 
centro as linhas equipotenciais somem de um lado e 
continuam do outro lado. 
 Ao realizamos a medição com a ponteira na 
região interna do cilindro encontramos uma tensão 
aproximada de 4,5 Vcc, variando muito pouco na 
leitura do multímetro, e tudo isso devido ao interior do 
eletrodo cilíndrico oco, que gerou um campo de 
módulo igual com sentido oposto ao campo produzido 
pelas placas, fazendo com que dentro desse condutor 
elétrico o campo elétrico seja nulo e por isso 
-8,5
-7,5
-6,5
-5,5
-4,5
-3,5
-2,5
-1,5
-0,5
0,5
1,5
2,5
3,5
4,5
5,5
6,5
7,5
8,5
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0y
 (
cm
)
x (cm)
Potencias 3 Vcc e 8 Vcc 
Ponto 3 Vcc
-8,5
-7,5
-6,5
-5,5
-4,5
-3,5
-2,5
-1,5
-0,5
0,5
1,5
2,5
3,5
4,5
5,5
6,5
7,5
8,5
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,011,012,0y
 (
cm
)
x (cm)
Pontos Potencias 
Ponto 3 Vcc
Ponto 5 Vcc
Ponto 8 Vcc
rodrigopereira
Typewriter
legenda 8 Vcc?
rodrigopereira
Typewriter
rodrigopereira
Pencil
rodrigopereira
Pencil
rodrigopereira
Pencil
 
 
 
 
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obtivemos um potencial elétrico praticamente 
constante. 
 
Figura 3 Blindagem eletrostática e Gaiola de Faraday. Fonte: 
<http://afsystem.com.br/blindagem.html> 
 Do ponto de vista de blindagem eletrostática 
podemos dizer que o corpo condutor de eletricidade, 
após ter sido eletrizado, as cargas elétricas acabam 
por distribuir-se uniformemente por toda a sua 
superfície, devido ao equilíbrio eletrostático que faz 
com que as cargas elétricas tendem ao afastamento, 
por causa do princípio da repulsão das cargas com o 
mesmo sinal, permanecendo dessa forma até 
atingirem condição de repouso, com isso como 
deduzimos através do procedimento que o campo 
elétrico no seu interior, ou dentro do eletrodo cilíndrico 
oco que foi usado no experimento, é nulo, tudo isso 
graças a distribuição de carga. Este procedimento é 
conhecido como “Gaiola de Faraday” [1], [2]. 
 Durante uma tempestade é seguro 
permanecer no interior do automóvel, pois quando o 
automóvel é atingido por um raio, as cargas elétricas 
são dissipadas de forma homogênea na parte exterior 
da estrutura do veículo. Entretanto no interior do 
automóvel não ocorre a movimentação dessas cargas 
elétricas, então o campo elétrico no interior do veículo 
é nulo, podendo chamar esse fenômeno, graças ao 
inglês Michel Faraday, como “Gaiola de Faraday” [3], 
[4]. 
 
Figura 4 Veículo energizado Fonte: 
<https://ensinandoeletrica.blogspot.com.br/2016/02/o-que-fazer-em-
caso-de-acidente-veiculo.html> 
 Esse método de manutenção conhecido como 
manutenção por meio da técnica de linha viva é 
dividido em três categorias, porém falaremos do 
método ao potencial, que é um método aplicado a alta 
e extra-alta tensões de 69 à 765 kV, que geram 
campo magnético elevado, forçando um afastamento 
maior do operador em relação ao potencial, neste 
método utiliza-se roupas condutivas, que utilizam do 
princípio da “Gaiola de Faraday” fazendo com que o 
potencial do operador seja igualado com a parte que 
está energizada, fazendo com que o campo 
eletromagnético seja equilibrado, sendo possível a 
realização de serviços que utilizam o contato direto 
com os mãos [5], [6], [7]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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IV. CONCLUSÃO 
 Inicialmente, foi possível determinar como se 
dão as linhas equipotenciais quando os eletrodos são 
planos. Através da análise gráfica das coordenas 
coletadas referentes a uma determinada tensão, sendo 
elas 3 Vcc, 5 Vcc e 8 Vcc, observou-se que estes 
pontos se encontram paralelos para cada tensão. 
 Em seguida, ao arrastar a ponteira do 
multímetro ao longo da cuba partindo de um eletrólito 
até encontrar as tensões de 3 Vcc, 5 Vcc e 8 Vcc, 
determinou-se que a tensão se altera linearmente. 
Embora não tenha sido possível realizar este teste 
para 5 Vcc, visto que o possível ponto desta tensão se 
encontrava dentro do cilindro, foi possível comprovar a 
afirmação acima com as tensões de 3 Vcc e 8 Vcc. 
 Posteriormente, ao medir a tensão dentro do 
cilindro oco, notou-se que a tensão media 4,5 Vcc, em 
média, por todo o interior do cilindro. Isso ocorreu pelo 
fato do cilindro oco atuar como uma gaiola de Faraday 
sobre seus pontos internos, ou seja, fazendo com que 
o campo elétrico interno fosse zero. 
 De maneira geral, este experimento nos 
possibilitou observar como funcionam as linhas 
equipotenciais com eletrodos planos. Além disso, 
também foi possível observar como a adição de um 
material condutor no sistema, mais especificamente 
um cilindro oco, pode influenciar no campo elétrico em 
determinados pontos. 
 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
[1] Mariane Mendes Teixeira. Blindagem eletrostática. Disponível em: 
<http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/blindagem-
eletrostatica.htm>. Acesso em: 09 de abril de 2018. 
[2] Kleber Cavalcante. Blindagem eletrostática. Disponível em: 
<https://brasilescola.uol.com.br/fisica/blindagem-eletrostatica.htm>. 
Acesso em: 09 de abril de 2018. 
[3] Glauber Luciano Kítor. Gaiola de Faraday. Disponível em: 
<https://www.infoescola.com/fisica/gaiola-de-faraday/>. Acesso em: 
09 de abril de 2018. 
[4] UFJF. Física e Cidadania. Disponível em: 
<http://www.ufjf.br/fisicaecidadania/2010/06/02/por-que-estamos-
protegidos/>. Acesso em: 09 de abril de 2018. 
[5] TUIUTI. Linha Viva. Disponível em: <https://www.epi-
tuiuti.com.br/blog/entenda-o-que-e-linha-viva-e-sua-importancia-
para-o-trabalho-com-eletricidade/>. Acesso em: 09 de abril de 2018. 
[6] Professor Cide. O que é trabalhos em “Linha Viva”?. Disponível em: 
<http://profcide.blogspot.com.br/2011/10/o-que-e-trabalhos-em-linha-viva.html>. Acesso em: 09 de abril de 2018. 
[7] Milano Eletrótecnica. A Técnica de “Linha Viva”. Disponível em: 
<http://milanoenergia.virtualiza.net/eletroferragens/spa/noticia/a_tecn
ica_de_linha_viva-39>. Acesso em: 09 de abril de 2018. 
[8] Luciano Calaça Alves. Gaiola de Faraday. Disponível em: 
<http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/gaiola-faraday.htm>. 
Acesso em: 09 de abril de 2018.