7 relatorio linhas de campos eletrico

Prévia do material em texto

Nota de Relatório:	 
 	Assinatura do Professor	
CURSO: ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
PROFESSOR: FRANCISCO SOUZA
DISCIPLINA: FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL III - RELATÓRIO
TURMA: CCE0850 DATA: 13/09/2018 ALUNO: WUEDER TRINDADE ALHO MATRÍCULA: 201703337441
TÍTULO DO RELATÓRIO
Linhas de campo elétrico
BELÉM-PARÁ
2018
INTRODUÇÃO
O presente relatório aborda um experimento no laboratório, a representação das linhas de campo. Verificam-se as diferentes configurações das linhas de campo elétrico entre corpos carregados eletricamente. A demonstração do fenômeno é estabelecida a partir da geração de tensão fornecida pelo gerador de Van de Graff que é fornecida a eletrodos condutores com diferentes formas geométricas. Um recipiente de vidro contendo certa quantidade de óleo dielétrico com farelo de milho adicionados à superfície são submetidos a um campo elétrico que ficará visível. As variações da intensidade do campo são observadas conforme as diferentes combinações entre os componentes condutores geometricamente distintos. Observa-se o fenômeno da condução elétrica, dos componentes adicionados ao recipiente, devido ao alinhamento de fragmentos de milhos com o campo elétrico.
A finalidade desse experimento é de demonstrar visualmente a existência das linhas de força através do mapeamento de campo elétrico que é visualizado com a polarização do farelo de milho adicionado ao líquido isolante. Objetiva-se também interpretar as regiões onde o campo elétrico se apresenta com maior ou menor intensidade. Busca-se entender a ausência de campo elétrico nas regiões internas aos anéis condutores 
Desenvolvimento teórico
CAMPO ELÉTRICO
Campo Elétrico é um campo vetorial gerado por uma carga elétrica ou uma distribuição de cargas. Considere uma carga Q fixa em uma determinada posição. Já sabemos que se uma carga (q) for colocada em um ponto P1, a uma distância de Q, aparecerá uma força elétrica "F" atuando sobre q. Essa força é uma força de ação à distância, ou seja, não existe um objeto ou meio entre os dois corpos responsável pela força. Outra forma de interpretarmos o fenômeno é a seguinte: ao colocarmos a carga Q (chamada de carga fonte) em um ponto do espaço, esta altera as propriedades do espaço a sua volta.
LINHAS DE FORÇA
A cada ponto de um campo elétrico associa-se um vetor E. A representação gráfica de um campo elétrico consiste em utilizar as linhas de forças. Linhas de forças são linhas tangentes ao vetor campo elétrico em cada um de seus pontos, orientadas no sentido do vetor campo, com a propriedade de, onde houver maior densidade de linhas, o campo será mais intenso.
Figura 1. Vetores do campo elétrico
O desenho das linhas de força numa certa região nos dá ideia de como varia, aproximadamente, a direção e o sentido do vetor E na região considerada. As figuras a seguir mostram linhas de força de alguns campos elétricos particulares:
Figura 2. Linhas de campos
Materiais utilizados 
Um gerador de Van de Graaff; 
Cabos elétricos; 
Conjunto de eletrodos com: 
Um eletrodo em forma de anel maior
Um eletrodo em forma de anel menor; 
Dois eletrodos retos; 
Um eletrodo com gancho; 
Dois eletrodos pontuais.
Um recipiente de vidro; 
Farelo de milho; 
Óleo de rícino.
Descrição do experimento
Primeira etapaFigura 3. Experimento com dois eletrodos pontuais
Inicialmente dois eletrodos pontuais foram conectados aos cabos elétricos do gerador. Em seguida dois eletrodos de pontas metálicas. Em seguida o recipiente de vidro, com certa quantidade de óleo foi apoiado sobre o conjunto metálico. Posteriormente foi adicionado, à superfície do óleo, farelo de milho. Após a preparação iniciamos a primeira fase com a partida do gerador eletrostático de Van De Graff. Observou-se que as linhas de campo elétrico que se formaram, entre as pontas, formando curvas devidos as cargas e espaçadas igualmente uma da outra formando um campo elétrico uniforme conforme a foto a cima.
Segunda etapa
Em outro momento montou -se uma configuração composta por uma placa paralela e um eletrodo reto. Após ligarmos o gerador eletrostático, verificou-se que as linhas de campo elétrico se configuraram de forma elíptica na área próxima ao corpo circular. Porém nas proximidades do eletrodo reto as linhas de campo se apresentam perpendiculares e uniforme como mostra na figura abaixo.
Figura 4. Experimento com dois eletrodos pontuais e um eletrodo reto.
Terceira etapa
 Dois eletrodos retos metálicas foram montadas em contato com os condutores pontuais. Observou-se que as linhas de campo elétrico que se formaram, entre as placas, ficaram paralelas e espaçadas igualmente uma da outra formando um campo elétrico uniforme conforme configuração abaixo.
Figura 5. Experimento com dois eletrodos pontuais e dois eletrodo retos
Quarta etapa 
Nesta nova configuração efetuou-se a montagem de um anel metálico em entre as duas barras pontuais, o qual uma ficará no centro e outra fazendo contato círculo metálico. Ao ligarmos o gerador de Van de Graff observou-se, o fenômeno foi verificado devido eletrodo do centro fazendo as linhas campos no meio do anel metálico.
Figura 6. Experimento com dois eletrodos pontuais e um anel metalico.
Quinta etapa
Em outro momento montou-se uma configuração composta por dois eletrodos circular e um eletro pontual no centro da vasilha. Após ligarmos o gerador eletrostático, verificou-se que as linhas de campo elétrico se configuraram de forma perpendicular à superfície dos anéis e no centro do anel pequeno notou-se uma repulsão farelos do milho. 
Figura 7. Experimento com dois eletrodos pontuais e dois anéis metálico
Analise do resultado
Notamos que nos geradores de Van der Graff usados no experimento linhas de campo elétrico com os eletrodos metálicos gera diferente campos conforme a forma da organização dos eletrodos no recipiente com óleo.
Conclusão
Com o experimento pudemos comprovar que o campo elétrico é uniforme tanto para o caso de duas placas colocadas paralelamente uma em relação à outra, como para o caso de dois polos circulares. No primeiro caso, as linhas equipotenciais são paralelas as barras (e perpendiculares as linhas de campo formadas entre elas) e no segundo caso vimos que as superfícies equipotenciais são formadas de maneira concêntricas em relação os polos, formando assim uma família de circunferências aumentando de tamanho à medida que se afasta. Vimos também que a presença do anel entre os polos, o campo elétrico é nulo no interior do anel (também conhecido como Gaiola de Faraday).