FACULDADE DE TECNOLOGIA E CIENCIASRELATÓRIO I Linhas Equipotenciais Salvador 2010 RELATÓRIO LINHAS EQUIPOTENCIAIS Orientador: Prof. FTC – Faculdade de Tecnologia e Ciências como requisito parcial para obtenção da 1ª nota em grupo da disciplina Física Geral e Experimental III. Fernando Leonardo Rabelo Pedro Paternostro Wolmar Dourado Thiago Barbosa Alves Salvador .Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia Mecatrônica. Objetivo O objetivo de experimento consiste em fazer um mapeamento das linhas equipotenciais e das forças de um campo elétrico. Ele observou que força atrativa ou repulsiva era proporcional ao produto das duas cargas interagentes (q1 e q2) e inversamente proporcional ao quadrado da distância r entre elas. esta sofrerá uma força de atração ou repulsão devido ao campo Elétrico. Introdução Teórica Campo Elétrico Caracterizamos como Campo elétrico a modificação do espaço que envolve uma carga elétrica. utilizando para tal uma das três configurações de cargas e sinais opostos. 2. podemos calcular o vetor campo elétrico para aquele ponto através da seguinte fórmula: Lei de Coulomb A Lei de Coulomb dá a relação quantitativa entre a força eletrostática e as cargas elétricas. Coulomb conseguiu determinar relações matemáticas importantes na descrição das interações eletrostáticas. . Embora. através da simulação eletrostática. e podemos afirmar que ao colocarmos outra carga nesta região. não havia instrumentos precisos para fazer medidas elétricas.2010 1. Se admitirmos uma carga gerando um campo e uma carga de prova sofrendo a ação deste campo. sobre S. denominada permitividade do vácuo . Isto significa que a componente do campo E. é nula. é igual a zero e portanto.m2/C2 . A direção do campo elétrico para uma região pode ser representada graficamente por linhas de força. é nulo. A constante k algumas vezes é escrita em termos de uma outra constante o .988 x 109 N. As superfícies equipotenciais (S) são aquelas onde o potencial elétrico é o mesmo em qualquer ponto de S. colocada em dois objetos puntiformes. Com esta definição notamos que 1Coulomb (1C) é a quantidade de carga a qual.Estas duas constantes estão relacionadas por. . separados por um distância de 1 metro. resultará o aparecimento de uma força em cada objeto igual a F = 9. cujo valor é: 9 k = 8. Direção de um Campo Elétrico A direção de um campo elétrico para um ponto qualquer é definida como a direção da força sobre uma carga positiva colocada naquele ponto. onde a tangente a esta linha em qualquer ponto indica a direção do campo elétrico.00 x 109 N. Uma conseqüência da definição de superfície equipotencial é que o campo E deve ser perpendicular S em qualquer ponto. tangencial à superfície S.00 x 10 N. Onde k é uma constante de proporcionalidade denominada por constante de Coulomb. pertencentes a esta superfície.Esta equação ficou conhecida como lei de Coulomb. Isto significa que a diferença de potencial entre dois pontos. Potencial e Superfície Equipotencial O Potencial elétrico pode ser definido como o trabalho realizado para transportar uma carga de um ponto a outro. O potencial elétrico pode ser representado por linhas equipotenciais e no caso de três dimensões por superfícies equipotenciais.m2/C2 9. o trabalho para deslocar uma partícula carregada. uma vez que o campo elétrico é sempre perpendicular a essas superfícies. Pontos do espaço que possuem a mesma diferença de potencial são ditas superfícies equipotenciais. Como veremos na figura. de forma retangular. Utilizaremos nesta experiência uma cuba eletrônica. Procedimento Experimental e Tomada de dados Os conceitos de linha de força e superfícies equipotenciais serão introduzidos para representar qualitativa e quantitativamente o campo elétrico de duas superfícies condutoras submetidas a uma ddp. As cargas se movimentam entre pontos onde existem diferença de potencial. uma vez que elas são perpendiculares às equipotenciais. do local de potencial mais alto para o de potencial mais baixo. Podemos traçar linhas de campo a partir de superfícies equipotenciais conhecidas. . Superfícies Condutoras Podemos caracterizar uma superfície condutora quando esta propicia o movimento de cargas elétricas. Um transformador estabelece uma diferença de potencial entre dois condutores imensos no eletrólito.Temos também que se podemos desenhar as linhas equipotenciais. na qual se coloca um eletrólito ( água de torneira). Os caminhos seguidos pelas cargas são denominados linhas de corrente e estas linhas de corrente são perpendiculares às superfícies equipotenciais 3. A tangente a uma linha de força deve fornecer a direção do campo elétrico no ponto considerado. e o modulo do mesmo é dado pela densidade local de linhas de força( numero de linhas de força que atravessam perpendicularmente uma linha de área). as linhas de força podem ser imediatamente construídas. 5 v V1= 5.5 v ΔL = 2cm = 2 x 10-2 |E| = |ΔV| = (4.4.5) ΔL 2 x 10-2 . Materiais Utilizados • • • • • Cuba de vidro com papel milimetrado na superfície inferior Agua de torneira Uma placa de metal cilíndrica Uma placa de metal Retangular Um transformador de 110V E = |ΔV| ΔL ΔV = V2 – V1 V2 = 4.5 – 5. Conclusão Podemos concluir que o experimento foi de grande valia para o aprendizado. Bibliografia: HALLIDAY. visto que a parti de uma configuração simples visualizamos nitidamente as linhas equipotenciais e o seu comportamento perante cada configuração. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora S. 4ª ed. Jearl. Fundamentos de Física. 7..05 x 10-3 |E| = 25v/m 5.|E| = 0.A. WALKER.3 . David.5 = 2 x 10-2 0. V. Robert. 1993. RESNICK. UFBA . Textos de Laboratório – Eletricidade e Magnetismo. Ed. Experimental. 2º Versão Instituto de Física .
Report "Relatorio de Fisica 3 - Linhas Equipotenciais"