Relatório Linhas Equipotenciais

Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Instituto de Física

Laboratório de Física Teórica e Experimental III – Linhas Equipotenciais

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Faculdade de Engenharia - FEN

Nome: Vitor Lima Mesquita

Professor: Azevedo

Turma: 8

Curso: Engenharia Civil




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Objetivo: Através do traçado das superfícies equipotenciais, verificar o perfil das

superfícies geradas por dois eletrodos puntiformes. Sabendo-se que as linhas de forças são

sempre perpendiculares a estas, calcular o campo elétrico médio gerado pelas cargas dos

eletrodos.




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I – Introdução

A distribuição de potencial em um campo elétrico pode ser representada graficamente

por superfícies equipotenciais. Superfície equipotencial é aquela na qual em todos os pontos, o

potencial tem o mesmo valor.

A superfície equipotencial que passa por um ponto qualquer deve ser normal à direção

do campo nesse ponto. As linhas de força e as superfícies equipotenciais são, portanto,

perpendiculares entre si. Suponha-se que um dado campo elétrico tenha sido representado por

meio de linhas de força e de superfícies equipotenciais, sendo o espaçamento (elétrico) entre as

equipotenciais igual a uma diferença constante . Seja a distância entre essas duas

superfícies, e sua direção é, evidentemente, a do campo, onde se conclui que:

(equação 1)

Portanto, quanto maior for a intensidade do campo E, tanto menor será a distância

entre as superfícies equipotenciais.

Outra forma de obter o campo elétrico é

(equação 2)

Embora a densidade superficial de carga esteja longe de ser uniforme em condutores de formato

irregular, o potencial é, necessariamente, constante sobre toda a superfície do condutor.

II – Descrição Experimental

1. Fonte CC 2 – 20 V

2. 2 Eletrodos Pontuais

3. 2 Suportes para eletrodos

4. Multímetro

5. Água acidulada (ou água “suja” de torneira)

6. Cuba redonda isolada

7. 2 Fios com pino “banana”

8. Garra jacaré

9. Folha de papel milimetrado

III – Procedimento Experimental

1. Foi montado o circuito como a figura abaixo.




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2. Definimos o plano de coordenados no papel milimetrado

3. Ligamos a fonte na posição 3 para alimentar o circuito com tensão contínua

4. Com o multímetro na escala de 0 a 12V, levantamos as coordenadas de 5 linhas

equipotenciais.

5. Construímos no papel um esquema com as linhas equipotenciais.

A partir da experiência marcamos 5 linhas com diferente potencial cada uma e a

colocamos no papel milimetrado. Para cada ponto marcado no papel milimetrado foram

traçados curvas ou linha entre elas.

IV – Dados Experimentais

Cada tabela representa uma das linhas, com seu potencial e seus pontos

Tabela 1

Tabela 2

V = 2,5 V

V = 3 V

X Y

X Y

-5 -2

-2 -3,5

-3,5 -1,5

-1 -1

-3 0

-1 0

-3,5 1

-1 1

-5 1,5

-2 3

Tabela 3

Tabela 4

Tabela 5

V = 4 V

V = 4,8 V

V = 5,2 V

X Y

X Y

X Y

0 -3,5

2 -2,5

3,5 -2

0 -1

1 -1

3 -1

0 0

1 0

3 0

0 1

1 2,5

3 1

0 3

2 4

3,5 2




Página 5

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

-6 -5 -4 -3 -2 -1 0

Eixo

Y -

V=

2,5

V

Eixo X - V= 2,5 V

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

-2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0

Eixo

Y-

V=

3 V

Eixo X - V= 3 V




Página 6

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Eixo

Y -

V =

4 V

Eixo X - V = 4 V

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

0 0,5 1 1,5 2 2,5 Eixo

Y -

V =

4,8

V

Eixo X - V = 4,8V




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Observação: Gráfico com os gráficos juntos no papel milimetrado em anexo ao final do

relatório.

V – Conclusão

Verificamos com sucesso que para potenciais diferentes temos uma nova curva com

comportamentos diferentes.

VI – Bibliografia

1. Roteiro de Aula de Física Teórica e Experimental III

2. Apostila da Aula de Física Teórica e Experimental III

3. Halliday vol. 3, Ed. 7

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

2,9 3 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6

Eixo

X -

V =

5,2

V

Eixo X - V = 5,2V

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