EXP 3 Linhas de campo elétrico entre dois eletrodos retos

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
CURSO DE ENGENHARIA
FÍSICA EXPERIMENTAL 3
Turma nº 3010
Experiência nº 3
Data 18/03/2015
Nome da experiência: Linhas de campo elétrico entre dois eletrodos retos
	Professor: Lourdes
	Alunos: Fernando Levy
	 Jessé Gonçalves
	 Jarbas Nunes
	 Valter Viana
	 
INTRODUÇÃO
Determinar e observar através do conhecimento obtido na explicação da aula, como se comportam o as linhas de força ou (linhas do campo elétrico) entre dois eletrodos retos com cargas elétricas produzidas pelo gerador de Van de Graff.
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO
Utilizaremos para experiência o conceito de campo elétrico, definimos o Campo Elétrico como sendo a região na qual um corpo eletrizado ou carga de prova quando colocada em repouso em qualquer ponto sofre a ação de uma força. O Campo Elétrico é dado por: E(r) = ∑ F/q0, onde E = campo elétrico; F= força e Q0 = carga elétrica.
Nessa região do campo elétrico surgiram as linhas que são denominadas Linhas de força do campo elétrico que não poderemos visualizar naturalmente, elas são provadas teoricamente, pois há uma relação entre as linhas de força e o vetor do campo elétrico e nessa experiência comprovaremos de forma prática os seus efeitos.
MATERIAL UTILIZADO
- Um gerador eletrostático do tipo Van der Graaff;
 - Uma cuba de vidro; 
- Dois eletrodos retos;
 - Uma placa de Petri; -
 -Duas conexões com pinos banana; 
- Pó de milho granulado; 
- Óleo de rícino;
RESULTADOS
Montamos e posicionamos o Gerador e a Cuba projetável conforme foto abaixo.
Colocamos uma fina camada de óleo na cuba de vidro, espalhamos um pouco de fubá sobre o óleo da cuba e logo após, a cuba sobre o conjunto de eletrodos. Ligamos a chave, no painel frontal do gerador de Van De Graaff e giramos o potenciômetro para a aceleração máxima. Regulamos a pressão das palhetas sobre a correia de borracha, aumentando o atrito, sem que esta pare de se movimentar. Observando a formação das linhas de campo elétrico. Na foto abaixo mostramos o aspecto das linhas de força entre dois eletrodos retos. Estes eletrodos representam duas placas paralelas com cargas de sinais contrários (+) e (-).
DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Observando o alinhamento do fubá, ao contrário dos materiais condutores, vimos que os dielétricos podem armazenar energia em seu interior. Isso é possível porque ao se aplicar um campo elétrico externo em um dielétrico não ocorre a movimentação de cargas livres, mas um deslocamento relativo nas posições das cargas negativas (elétrons) e positivas, dando origem às cargas polarizadas. Esse armazenamento de energia potencial ocorre contra as forças moleculares e atômicas. Em outros tipos de materiais, constituídos por moléculas não polares, este arranjo em dipolos não existe em condições naturais, não sendo possível identificar os centros de cargas nas suas moléculas. Somente com a aplicação de um campo elétrico é que as cargas negativas se deslocam buscando um alinhamento na direção das linhas de força do campo em uma formação, por esta razão é que as partículas de fubá se alinham quando energizados os eletrodos.
1. Faça um desenho com o aspecto das linhas de força entre dois eletrodos retos. Estes
eletrodos representam duas placas paralelas com cargas de sinais contrários (+) e (-).
2. Assinale na figura 2, a região onde o campo elétrico é mais intenso. Trace o vetor E (que
melhor representa o campo elétrico) nos pontos A, B e C.
Figura 2 é mais intenso nas linhas do meio que se conectam as duas placas paralelas, o vetor que passa pelo B tem a mesma intensidade que o que passa no ponto A.
3. O que acontece com a densidade das linhas de força de campo elétrico na região central?
Como a distância entre os eletrodos é menor, as partículas de fubá ficam mais agrupados, aumentado assim, a densidade das linhas de força. Na atividade desenvolvida, as partículas de fubá se orientam sob a ação do campo elétrico, através do óleo que é uma substância apolar.
4. Nas atividades desenvolvidas, as partículas de fubá se orientam sob a ação do campo
elétrico. Explique como elas interagem com o campo elétrico, sendo neutras e dielétricas.
Verifique que as linhas de força são sempre perpendiculares aos eletrodos metálicos.
O óleo é um isolante elétrico que, sob a atuação de um campo elétrico exterior acima do limite de sua rigidez dielétrica, permite o fluxo da corrente elétrica. Quando submetidos a um campo elétrico, forma-se no interior do dielétrico outro campo elétrico, os mesmos tendem a acompanhar as linhas geradas inicialmente. O fubá, que é um elemento neutro, ou seja, não sofre influência do campo elétrico, se posiciona entre as linhas de força. Verifica-se que as linhas de força são sempre perpendiculares aos eletrodos metálicos.
5. Represente na figura 3 abaixo as linhas de força entre um par de eletrodos pontuais (com
cargas de sinais opostos).
6. Represente na figura 4 abaixo as linhas de campo elétrico entre um eletrodo pontual e
um eletrodo em anel circundante (com cargas de sinais opostos).
CONCLUSÃO
Concluímos que através do nosso experimento conseguimos visualizar a formação dos campos elétricos pelas linhas de força formadas. Visualizamos o seu comportamento diante de cada montagem distinta feita com os eletrodos disponíveis. Pode-se comprovar que as linhas de força são sempre perpendiculares aos eletrodos desta forma nunca podendo ser paralelas aos mesmos, pois as linhas demonstram o trajeto do campo elétrico de um eletrodo ao outro como que se formando um caminho entre eles para a circulação da corrente elétrica, verificou-se assim, a existência do campo elétrico e visualizamos o seu comportamento com o auxílio do fubá na superfície óleo.
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