Relatório LAB3 03 Superficies Equipotenciais

Prévia do material em texto

Título: Superfícies Equipotenciais 
Nome do(s) aluno(s): Rafael Fernando Cirolini
RESUMO SOBRE O TEMA DA AULA PRÁTICA E OBJETIVO:
	O tema da aula foi superfícies equipotenciais de um campo elétrico e campo elétrico de um dipolo de cargas pontuais, placas planas e um anel ou disco.
	O Objetivo do experimento é a partir da diferença de potencial, observar e desenhar superfícies equipotenciais. Relacionar superfícies equipotenciais com campo elétrico em 7V e 5V.
INTRODUÇÃO: 
Neste experimento iremos observar como se comportam as superfícies equipotenciais de um campo elétrico e o campo elétrico também.
Para melhor entendimento do experimento uma breve introdução teórica sobre campo elétrico e superfícies equipotenciais.
As superfícies equipotenciais são aquelas onde o potencial elétrico é o mesmo em qualquer ponto. Isto significa que a diferença de potencial entre dois pontos, pertencentes a esta superfície, é igual a zero e portanto, o trabalho para deslocar uma partícula carregada, é nulo. Uma consequência da definição de superfície equipotencial é que o campo E deve ser perpendicular em qualquer ponto. Isto significa que a componente do campo E, tangencial à superfície, é nula.
O campo elétrico existe devido a uma carga podendo ela estar interagindo com outra ou não, se se considerarmos duas cargas temos uma interação carga<->campo<->carga.
O campo elétrico é representado por linhas de campo, que tem seu sentido orientado pelo sinal da carga a qual o gera.
O campo de um dipolo se comporta com as linhas de campo saindo da carga positiva e indo em direção à carga negativa, se for considerada uma carga o campo se comporta como carga pontual de campo direção radial. Campo representado pela figura abaixo: linhas campo saindo da carga positiva e indo em direção a carga negativa representadas pelas linhas pontilhadas e as superfícies equipotenciais representadas pelas linhas cheias no centro.
O campo de placas planas se comporta em linhas paralelas de igual espaçamento. E as linhas equipotenciais são paralelas as placas. Como representado na figura abaixo: linhas de campo com sentido a ir para a placa negativa e linhas equipotenciais paralelas as placas.
O campo de um anel carregado tem uma representação um pouco mais complicada. Ele é representado com linhas adentrando o anel como representado na figura abaixo. Onde o potencial elétrico dentro do anel é nulo.
MATERIAIS UTILIZADOS E DESCRIÇÃO DOS EXPERIMENTOS:
- Um multímetro;
- Papel milimetrado em folha A3;
- Eletroscópio de dupla ação;
- Régua graduada em cm;
- Uma fonte regulada em 10V contínuos;
- Um anel de metal;
- Duas placas retas de metal;
- Dois cilindros de metal.
	Para realizar o experimento colocamos os materiais utilizados em uma caixa com agua dentro para ser o meio que envolve as cargas. Para observar o campo ligamos a fonte e regulamos em 10V, colocamos um fio no negativo e plugamos em uma carga e o negativo na outra. Ligamos um fio do multímetro no fio da carga positiva e com isso utilizamos o eletrodo com ponta de “jacaré” em um eletrodo. Conecte cada eletrodo a fonte através dos cabos com ponta tipo "jacaré”. A fonte deve permanecer desligada. Faça um esquema do experimento montando suas conexões. Somente a partir deste momento a fonte deve ser ligada em 10 V. Obedecendo ao esquema de montagem abaixo é possível observar as linhas de campo:
RESULTADOS OBTIDOS:
Gráfico com superfícies equipotenciais em anexo.
Para uma carga pontual positiva situada no ponto (-19,0) verificamos que a superfície equipotencial se comportou formando semicírculo em 7V, em 5V a superfície demonstrou uma linha reta.
Para a placa foi verificado que em 7V e em 5V o comportamento foi de linhas paralelas as placas.
Para o anel só foi possível verificar a linha equipotencial de 7V, pois 5V não foi possível mesurar na escala do experimento.
Tabela dos pontos (x,y) encontrados na observação do experimento:
 
	5V Carga Pontual
	
	7V Carga Pontual
	
	X
	Y
	
	
	X
	Y
	1
	-2,3
	11,1
	
	1
	-14,6
	-8,7
	2
	-2,4
	6,4
	
	2
	-11,3
	-5,1
	3
	-2,4
	2,4
	
	3
	-10,1
	-2,7
	4
	-2,4
	-2,8
	
	4
	-9,8
	0,5
	5
	-2,4
	-5
	
	5
	-10,6
	3,6
	6
	-2,5
	-8,4
	
	6
	-13,9
	7,2
	7
	-2,3
	-9
	
	7
	-16,3
	8,3
	8
	-2,7
	-12,3
	
	8
	-18
	9
	5V Placa
	
	7V Placa
	
	X
	Y
	
	
	X
	Y
	1
	0,3
	-8,5
	
	1
	-6,7
	9,4
	2
	0,3
	-12,5
	
	2
	-6,7
	12,5
	3
	0,3
	-10
	
	3
	-6,7
	5
	4
	0,3
	-3
	
	4
	-6,7
	2
	5
	0,3
	3
	
	5
	-6,7
	-2
	6
	0,3
	10
	
	6
	-6,7
	-5
	7
	0,3
	8
	
	7
	-6,7
	-12,5
	8
	0,3
	12
	
	8
	-6,7
	-9,4
	7V Anel
	
	X
	Y
	1
	7,1
	2,5
	2
	9,1
	-0,1
	3
	8
	1
	4
	7,3
	2,2
	5
	6
	3,5
	6
	4,3
	5,5
	7
	2,4
	7,1
	8
	6,3
	8,7
	9
	10,6
	-1,7
 
CONCLUSÕES:
	Podemos concluir que a observação das linhas equipotenciais demonstrou resultados muito bons e de acordo com a teoria. Porém em um ponto não foi possível observar as linhas equipotenciais em 5V utilizando o anel, pois no final do papel milimetrado não foi possível chegar a 5V, para observar 5V é necessário utilizar de um recipiente e um papel milimetrado maior.
	Também podemos constatar que a fonte do experimento utilizado manteve-se constante em 10V, diferente de alguns colegas que obtiveram uma margem de erro por causa da fonte oscilar entre os 10V.
	 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
TIPLER, P. – Física. 3ª edição, Vol. 2. Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. 1995 
HALLIDAY, David and Resnick, Robert. - Física 3ª Ed., Volume 3. Livros Técnicos e científicos, Rio de Janeiro, 1983
�