michael relatorio

8/7/2019 michael relatorio

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LINHAS EQUIPOTENCIAIS

UNIJORGE ± CENTRO UNIVERSITÁRIO JORGE AMADO

3º SEMESTRE ENGENHARIA AMBIENTAL/CIVIL/PRODUÇÃO

MICHAEL VARGAS; FABIO LEMOS; JOÃO PAULO BARRETO; LUIZ RODOLFO ; JAILSONPINHEIRO; MARCELO OLIVEIRA; JARDEL ANDRADE; JAILSON PINHEIRO

RESUMO: Mostrar o efeito eletrostático e com o auxíliode uma ponta de prova, obter pontos de mesmo potencial(linhas equipotenciais) e fazer o estuda destas.

PALAVRAS-CHAVES: efeito-eletrostático; linhasequipotenciais; diferença de potencial

I. OBJETIVO

Mapear as linhas equipotenciais deum campo elétrico em uma cuba de acrílicocom sulfato de cobre, para entendermos oconceito do mesmo.

II. INTRODUÇÃO TEÓRICA

O conceito de campo elétrico surgiuda necessidade de explicar a ação de forças adistância. Podemos dizer que o campoelétrico existe numa região do espaçoquando, ao colocarmos uma carga elétrica (q)nessa região, tal carga é submetida a umaforça elétrica F.

É importante neste momento, fazer uma analogia entre o campo elétrico e ocampo gravitacional de um planeta. Ao redor de um planeta, existe um campo gravitacional

devido a sua massa, análogo ao campoelétrico que existe em torno de uma esferaeletrizada. Percebemos então, uma analogiaentre as grandezas físicas de massa e cargaelétrica, como sendo responsáveis por gerar os campos gravitacional e elétricorespectivamente.

Podemos também, calcular o valor docampo elétrico presente em uma região doespaço; pegando uma carga de prova q devalor conhecido e coloque-a em uma região

do espaço onde exista um campo elétrico. Elacertamente será atraída ou repelida, ou seja,em ambos os casos haverá uma força elétricaF que agirá sobre a pequena carga q. Sesoubermos o valor desta força, poderemoscalcular o valor do campo elétrico usando aexpressão:

Sobre campo elétrico vimos que aoredor de uma partícula carregadaeletricamente existe um campo elétrico. Ocampo elétrico gerado por uma carga elétrica(Q) positiva é de afastamento e o campoelétrico gerado por uma carga elétrica (Q)negativa é de aproximação. Abaixo temposuma figura com as linhas de força ou linhasde campo que representam o campo elétricoao redor de cargas elétricas.



Como a densidade das linhas nosfornece a intensidade do campo elétrico,olhando a figura acima, percebemos que ocampo elétrico tem maior intensidadepróximo a carga elétrica, pois as linhas estão

mais próximas uma das outras do que emalgum ponto mais distante da carga elétrica.

As superfícies equipotenciais sãoaquelas onde o potencial elétrico é o mesmoem qualquer ponto de S. Isto significa que adiferença de potencial entre dois pontos,pertencentes a esta superfície, é igual a zeroe, portanto, o trabalho para deslocar umapartícula carregada, sobre S, é nulo.

Uma conseqüência da definição desuperfície equipotencial é que o campo E

deve ser perpendicular S em qualquer ponto.Isto significa que a componente do campo E,tangencial à superfície S, é nula. Veja aseguir algumas equipotenciais para diferentesdistribuições de cargas.

III. MATER IAL UTILIZADO

y 01 folha de papel milimetrado;

y Fio flexível com revestimento vermelho,com terminações tipo banana/jacaré;

y Fio flexível com revestimento preto, comterminações tipo banana/jacaré;

y 750 mL de líquido condutor,especificamente sulfato de cobre;

y Fonte de tensão contínua para 6 ou 12volts;

y Cuba de acrílico;

y Voltímetro digital;

y 01 eletrodo circular e 01 eletrodoretangular;

IV. PROCEDIMENTOEXPER IMENTAL

Colocamos dentro da cuba acrílico osulfato de cobre que terá a função de liquidocondutor. Coloca-se também sob a cuba umafolha de papel milimetrado que servirá comobase para a obtenção de nossos dados, demodo que os eletrodos fiquem postados noslocais marcados. Os eletrodos são conectadosa fios numa fonte de alimentação, de maneiraque será estabelecida uma ddp.

Cada um desses fios possui uma cor diferente e estão um deles está conectado ao

pólo positivo (fio vermelho) e o outro ao pólonegativo (fio preto). Depois um lado da pontade prova com revestimento preto é conectadoao negativo do voltímetro e o outro lado aoeletrodo conectado ao negativo da fonte dealimentação, sendo esta segunda, a ponta deprova fixa. Da mesma forma um lado daponta de prova com revestimento vermelho éconectado ao negativo do voltímetro e ooutro lado será utilizado como ponta de provamóvel, a fim de obter o mapeamento dos

pontos que formarão as linhas equipotenciais.Em seguida com o auxílio da ponta deprova móvel verificamos linhasequipotenciais, marcando os pontos obtidosno papel milimetrado.

V. ANÁLISE DOS DADOSEXPER IMENTAIS

Depois de realizarmos a montagem doexperimento e de identificarmos a polaridadede cada um dos eletrodos foi mergulhadaentão a ponta de prova móvel na soluçãocolocada na cuba de acrílico para que fossepossível medir a diferença de potencial emvolts das linhas equipotenciais.

Foi possível constatar que as linhaspertencem a uma mesma superfícieequipotencial tornando obrigatório que aponta de prova móvel passe obrigatoriamentepela ponta de prova fixa, sendo que a



segunda é a que determina as linhas decampo e as linhas equipotenciais.

Nas superfícies equipotenciais, ondese encontram as linhas equipotenciais,podemos observar que elas apresentam o

mesmo potencial em todos os pontos, que nosfaz concluir que duas superfíciesequipotenciais nunca se interceptam.

Outra coisa importante a ser levadaem conta é que as linhas são analisadasbidimensionalmente. Para termos esta mesmasituação em três dimensões poderíamosimaginar um recipiente com volume maior,porem não seria satisfatório se o formatofosse côncavo, pois sendo retangular adisposição dos elétrons tenderiam a se

distribuir uniformemente na superfície comoexplica o efeito das pontas.

VI. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Essas atividades impostas nolaboratório nos deram maior convicção parapermitir ao nosso grupo mapear as linhasequipotenciais que foram produzidas a partir

dos eletrodos utilizados na prática.Através da prática foi possível

constatar que o campo elétrico permanececonstante para qualquer ponto, desde queestes sejam submetidos a uma mesmadiferença de potencial.

VII. REFERÊNCIAS

[1]HALLIDAY, David; KRANE, KennethS.; RESNICK, Robert. Física v.3. 4. ed. Riode Janeiro: LTC ± Livros Técnicos e

Científicos, 1996.http://www.efeitojoule.com/2010/02/linhas-de-forca-linhas-campo

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