relatrio ii, superficies equipotenciais
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Ministério da Educação Universidade Tecnológica Federal do
Paraná Campus Pato Branco
Engenharia de Computação
Laboratório de Física III RELATÓRIO EXPERIMENTAL:
SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS.
PROFESSOR: Emir Baude
ACADÊMICOS:
1. Cristiano A. Garcia Dal Posso
2. Igor Hoelscher
3. Luiz felipe benedito
4. Vagner Martinello
Pato Branco - PR
13 de sertembro de 2010
1. INTRODUÇÃO
Neste relatório será demonstrado um experimento para que se possa
fazer a verificação de superfícies equipotenciais. Podemos denominar superfície
equipotencial uma superfície que possui os pontos com o mesmo potencial
elétrico. Com isso o experimento foi realizado com o objetivo de verificar a
formação dessa superfície e obter sua análise gráfica.
2. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO
O campo elétrico é um campo vetorial que consiste em uma distribuição
de vetores, um para cada ponto na região ao redor de um objeto carregado, tal
como uma barra carregada.
Michael Faraday introduziu o conceito de campo elétrico no século XVII,
imaginava o espaço ao redor de um corpo carregado sendo preenchido por linhas
de força. Embora não tenha significado físico real, tais linhas fornecem um modo
conveniente de se visualizar a configuração dos campos elétricos.
No eletromagnetismo clássico, o potencial elétrico em certo ponto no
espaço, é o quociente entre energia potencial elétrica e a carga associada a um
campo elétrico estático. É uma grandeza escalar, geralmente medida em volts.
Também é relacionada com a capacidade de um corpo eletrizado realizar trabalho
em relação a certo campo elétrico.
Considerando o campo no espaço, conclui-se que superfícies de
mesmo potencial ou superfícies equipotenciais são planos perpendiculares
à direção do campo, no caso de campo elétrico uniforme.
Denominamos superfície equipotencial a superfície cujos pontos estão ao mesmo potencial. O teorema que relaciona linhas de força com superfícies equipotencial podem ser denominados da seguinte forma; O vetor campo elétrico E é perpendicular a superfície equipotencial em cada ponto dela e, conseqüentemente, as linhas de força são perpendiculares as superfícies equipotenciais. (HALLIDAY, 1996).
DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL
3. Material utilizado
3.1Superfícies Equipotenciais:
• Cuba de vidro;
• Voltímetro;
• Água da torneira (H2O);
• Fonte de tensão (4V CC);
• Eletrodos;
• 2 folhas de papel sulfite quadriculado.
3.2 Descrição do Experimento
Tinha-se sobre a bancada uma cuba de vidro com água e embaixo dela uma
folha quadriculada com o plano cartesiano, marcados os pontos de -5 a 5 para o
eixo x e y. Posicionou-se em dois pontos distintos, em -5 e +5 no eixo x, eletrodos
puntuais. Com um voltímetro mediu-se os pontos onde o potencial apresentava o
mesmo valor, após tomar nota dos pontos em outra folha também com o plano
cartesiano foi possível construir através da união dos pontos as curvas
equipotenciais.
3.3 Resultados Obtidos
Embaixo de uma cuba com água havia uma folha quadriculada com o plano
cartesiano marcado os pontos de -5 a 5 para o eixo x e y. Primeiramente
colocaram-se os eletrodos, um no ponto x=-5 e outro no ponto x=5, com o
auxilio do voltímetro foi medido a diferença de potencial variando os pontos, como
se pode observar na tabela-1. Em cada ponto encontrava-se a diferença de
potencial no eixo x, após percorria-se o eixo y para localizar a mesma diferença de
potencial, foi marcado todos os pontos encontrados em uma folha quadriculada
juntando os pontos formou uma linha de mesmo potencial, figura 1. Porém quando
se compara com a figura 2 (gráfico dos potenciais esperados), conclui-se que não
é exatamente o que se encontrou, apesar de pequenos erros chegou-se próximo
do esperado.
Ponto (x,y) Diferença de Potencial (VCC)
(-5,5) 3.63
(-4,5) 3.25
(-3,5) 2.98
(-2,5) 2.78
(-1,5) 2.60
(0,5) 2.44
(1,5) 2.26
(2,5) 2.06
(3,5) 1.85
(4,5) 1.59
(5,5) 0.5
Tabela 1 – Diferença de Potencial
Figura 1 – Gráfico dos Potenciais Encontrados
Figura 2 – Gráfico dos Potenciais Esperados
4. ANÁLISE DOS RESULTADOS E CONCLUSÃO
Podemos definir superfícies equipotenciais como linhas de campo onde a
diferença potencial é igual. Com relação aos valores apresentados podemos notar
a grande semelhança entre o experimento e o resultado esperado, isso levando
em consideração a precisão do voltímetro e da escala quadriculada utilizada além
da solução na cuba de vidro que influenciam bastante no valor final. Notamos que
quanto mais próximo do ponto x=0, mais perpendiculares as linhas ficavam
comprovando assim a teoria.
5. REFERÊNCIAS
1. HALLIDAY, R. W. - Fundamentos de Física - Eletromagnetismo, 4 ed. – Rio de
Janeiro: LT- p.18 -19, 1996.
2. PAULI –Ronald Ulysses – Física 4 – Eletricidade e Magnetismo – Editora E.P.U
p. 127, 1980.
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