superficies equipotenciais (fixed)

5/12/2018 Superficies Equipotenciais (Fixed) - slidepdf.com

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Viviane de Oliveira da Silva - 2009120010253

Luiz Carlos Viégas de Sousa - 2011120010425

Física Experimental III – 6º Período

Professor: Nei Cipriano

Relatório da Prática Experimental 2:

SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS

Dezembro/2011



DETERMINAÇÃO DAS SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS

⌾ Introdução:

Um corpo carregado produz um campo elétrico ao seu redor. Definimos o potencial

elétrico como a energia potencial elétrica por unidade de carga em um determinado ponto, eessa é uma grandeza escalar. É definida também como a energia potencial nesse pontomultiplicada pela distância desse ponto à carga geradora do campo.

Uma superfície selecionada de tal forma que todos os pontos sobre ela tenham omesmo potencial elétrico é chamada de superfície equipotencial.

Através deste experimento, conseguimos esboçar as superfícies equipotencias emquatro situações, a saber: placas paralelas , placas circulares concêntricas, eletrôdos pontuais eeletrôdos combinados (placa paralela e pontual).

Dessa forma, analisamos a configuração das superfícies equipotenciais e,consequêntemente, dos campos elétricos combinados gerados por variados corpos.

⌾Objetivo:

Encontrar as superfícies equipotenciais para os eletrodos pontuais, placas paralelas, circulares eeletrôdos combinados.

⌾Materiais necessários:

- 01 fonte de correntes contínua- 04 cabos bananas- 02 eletrodos pontuais

- 02 placas paralelas- 02 circulos metálicos (raios diferentes)- 01 voltímetro- 03 papeis milimetrados

⌾ Procedimentos e dados obtidos:

- PLACAS CIRCULARES CONCÊNTRICAS

1. Coloca-se um papel milimetrado no fundo da cuba;2. Posiciona as placas metálicas circulares no papel milimetrado de modo que fiquemconcêntricas. Colocam-se os dois centros no ponto (0,0)mm. Os raios das placas sãoaproximadamente 86 e 25 milímetros;3. Usando-se a fonte de tensão calibrada em 6,0 volts, conectamos o cabo positivo na placacircular de maior raio e o cabo negativo na de menor raio. Para tanto, utilizamos cabos comterminais tipo “jacaré”; 4. Ajustamos o multímetro para medição de tensão contínua, fixando o cabo referênte aonegativo deste conectado à placa de raio menor, deixando o cabo positivo livre para realizarmedições em diferentes pontos;



5. Adicionamos àgua na cuba para funcionar como condutor entre as placas circularescarregadas;6. A figura abaixo representa a montagem citada:

http://www2.fc.unesp.br/wrva/artigos/50426.pdf

7. Iniciou-se a medição de cinco pontos, entre as duas placas circulares, que possuiam astensões 3,0 V, 4,0V e 5,0V. Obteve-se:

3,0 volts 4,0 volts 5,0 volts

P1 = (-41, 0)mm P1 = (0, -58)mm P1 = (0, +70)mm

P2 = (+41, 0)mm P2 = (0, +54)mm P2 = (0, -75)mm

P3 = (0, -45)mm P3 = (-55, 0)mm P3 = (-70, 0)mm

P4 = (0, +40)mm P4 = (+54, 0)mm P4 = (+68, 0)mm

P5 = (-49, -55)mm P5 = (+35, -45)mm P5 = (-49, -55)mm

8. No anexo 1 a esse relatório, encontra-se o desenho, no papel milimetrado das linhasequipotenciais encontradas nessa parte do experimento;

⌾ Conclusão:

Como esperado, as linhas equipotenciais observadas são, com uma boa aproximação, círculos

concêntricos cujo raio varia entre o raio da placa circular menor e da placa circular maior. Issoacontece pois o campo elétrico gerado por essas placas tem direção radial, e o potencialelétrico em cada ponto é sempre perpendicular ao campo.



- PLACAS PARALELAS

1. Repetimos o procedimento anterior posicionando agora, no papel milimetrado, duas placasparalelas e as conectando à fonte de tensão regulada em 3,0 volts;2. As duas retas são posicionadas ao longo das linhas (X, 0) e (X, +120);3. Mede-se as posições de cinco pontos possuidores de potenciais 1,4 volts, 2,0 volts e 2,5 volts.Obtêm-se:


P1 = (0, +18)mm P1 = (0, +55)mm P1 = (0, +85)mm

P2 = (-50, +15)mm P2 = ( -50, +53)mm P2 = (-50, +84)mm

P3 = (+50, +19)mm P3 = (-90, +53)mm P3 = (-90, +85)mm

P4 = (-90, +13)mm P4 = (+50, +55)mm P4 = (+90, +86)mm

P5 = (+90, +18)mm P5 = (+90, +57)mm P5 = (+50, +84)mm

4. No anexo 2 a esse relatório, encontra-se o desenho, no papel milimetrado das linhasequipotenciais encontradas com as duas placas paralelas;

⌾ Conclusão:

Como esperado, as linhas equipotenciais observadas são simetricas no eixo y considerando adisposição das linhas do campo elétrico produzido pelas placas paralelas, como mostra a figura

abaixo:

http://html.rincondelvago.com/lineas-equipotenciales.html



- ELETRODOS PONTUAIS

1. A partir da montagem descrita no subitem “placas circulares concêntricas”, iniciamos a

coleta de dados, porém agora, retiramos os circulos metálicos e colocamos eletrodos pontuais.2. Os dois eletrodos possuem centros localizados nos pontos C1 = (0, +60) e C2 = (0, -60) raiosde r = 17 mm.3. Mede-se as posições de cinco pontos possuidores de potenciais 1,0 volts; 2,0 volts e 1,35volts. Obtêm-se:


P1 = (0, +30)mm P1 = (-30, -25)mm P1 = (0, 0)mm

P2 = (-60, +105)mm P2 = (+35, -25)mm P2 = (-10, 0)mm

P3 = (+25, +35)mm P3 = (0, -18)mm P3 = (-60, 0)mm

P4 = (-15, +31)mm P4 = (-80, -43)mm P4 = (+60, 0)mm

P5 = (+30, +38)mm P5 = (+80, -40)mm P5 = (+80, 0)mm

4. No anexo 3 a esse relatório, encontra-se o desenho, no papel milimetrado das linhasequipotenciais encontradas com os dois eletrodos pontuais;

⌾ Conclusão:

Como esperado, os eletrodos pontuais produzem o campo elétrico em linhas, que saem dacarga pontual carregada positivamente para a carga pontual carregada negativamente, e com

uma boa aproximação, essas linhas são equipotenciais para, por exemplo, qualquer ponto Plocalizado no eixo y (com x = 0), como pode ser observado na figura abaixo:

y E

www.fct.unl.pt/universalidade-dos-saberes/.../tpol-tle-univsab.pdf



- ELETRODO COMBINADO (PLACA METÁLICA/ ELETRODO PONTUAL)

1. A partir da montagem descrita no subitem “placas circulares concêntricas”, iniciamos a

coleta de dados, porém agora, retiramos os circulos metálicos e colocamos, de um lado dacuba, um eletrodo pontual e, do outro lado da cuba, uma placa de material condutor.2. O eletrodo que possui raio de r = 17mm, foi colocado com o centro localizado no ponto C1 =(0, 0)mm, e a placa com comprimento de 180mm foi colocada na posição onde y = 120mm3. Mede-se as posições de cinco pontos possuidores de potenciais 1,0 volts; 2,0 volts e 1,2 volts.Obtêm-se:


P1 = (0, +25)mm P1 = (0, +66)mm P1 = (-90, -120)mm

P2 = (+16, +20)mm P2 = (-50, +58)mm P2 = (0, +33)mm

P3 = (-26, +16)mm P3 = (+54, +60)mm P3 = (+65, -15)mm

P4 = (+36, -36)mm P4 = (+90, +54)mm P4 = (-60, -20)mm

P5 = (-25, -56)mm P5 = (-90, +49)mm P5 = (+30, +20)mm

4. No anexo 4 a esse relatório, encontra-se o desenho, no papel milimetrado das linhasequipotenciais encontradas com o eletrodo pontual e a placa metálica;

⌾ Conclusão:

Como esperado, o eletrodo pontual combinado a uma placa metálica produz o campo elétricoem linhas, que saem da carga pontual carregada positivamente para a carga pontual carregadanegativamente, e essas linhas se apresentam como mostra a figura abaixo:




BIBLIOGRAFIA

Para a execução desse relatório referente a prática experimental 2, foram feitas pesquisasutilizando os sites:

http://sttyluseducacional.com.br/fisica/stt213-conjunto-para-superficies-equipotenciais.phpAcessado em 04/12/2011

http://www.cdcc.usp.br/exper/medio/fisica/kit8_eletricidade_cuba_eletrolitica/cubaeletrolitic

a.pdf

Acessado em 04/12/2011

http://www.fis.ufba.br/dfes/fis3/roteiros/experiencia06.pdf


http://www2.fc.unesp.br/wrva/artigos/50426.pdf Acessado em 04/12/2011



http://www2.fc.unesp.br/wrva/artigos/50426.pdf


superficies equipotenciais (fixed)

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