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Guias e Dicas
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Experimento de Campo Elétrico: Equipotenciais e Linhas de Força, Trabalhos de Física

Relatório sobre um experimento de Campo Elétrico

Tipologia: Trabalhos

2020

À venda por 10/12/2021

Ricardo-G-Gonçalves
Ricardo-G-Gonçalves 🇧🇷

6 documentos

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bg1
Universidade Estadual de Maringá
Centro de Ciências Exatas
Departamento de Física
Nome:
Curso/Turma
Ricardo Guilherme Gonçalves
Engenharia de Produção Software
Experimento IV
Campo elétrico
Objetivos
Trar as equipotenciais de um campo elétrico, em uma cuba eletrolítica.
Analisar o potencial e campo no interior de um anel metálico, isolado.
Material utilizado
Fonte de tensão alternada (AC), cuba de vidro, pontas de prova, placas metálicas,
anel metálico, voltímetro, papel milimetrado, fios, jacarés, fita crepe, água de torneira
(solução eletrolítica) e suportes.
Procedimento
1. Monte o sistema da Fig. 1 e coloque água na cuba até que as pontas metálicas estejam
ligeiramente mergulhadas;
2. No gerador de função selecione a função do tipo senoidal e regule-a para frequência de
70 Hz;
3. Regule a tensão de saída no gerador de função para 5 V monitorando pelo voltímetro
na função AC (V ~);
4. Delimite em uma folha de papel milimetrado uma superfície de 10 cm x 10 cm;
5. Anote 7 pontos para cada uma das 7 superfícies equipotenciais na Tabela 1 e no papel
milimetrado. Anote no papel milimetrado as localizações dos polos positivo e negativo
6. Com as duas pontas de prova, espaçadas de 1 cm, faça uma varredura de 360º em torno
dos pontos C, D e E e determine ΔVmáx. Para esta situação registre a posição das pontas
de prova na Tabela 2. No papel milimetrado marque os mesmos pontos C, D e E da cuba,
as posições para ΔVMax e trace a direção do campo elétrico para cada ponto.
Tabela 1. Dados obtidos para as superfícies equipotenciais em um dipolo elétrico.
𝑉
1= 6,12 V
𝑉2= 6,71 V
𝑉3= 7,31 V
𝑉
4=7,82 V
𝑉5= 8,51V
𝑥 (𝑐𝑚)
𝑦 (𝑐𝑚)
𝑦 (𝑐𝑚)
𝑥 (𝑐𝑚)
𝑥 (𝑐𝑚)
𝑦 (𝑐𝑚)
𝑥 (𝑐𝑚)
𝑦 (𝑐𝑚)
8,00
5,00
5,00
5,00
3,50
5,00
2,00
5,00
pf3
pf4
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Universidade Estadual de Maringá

Centro de Ciências Exatas

Departamento de Física

Nome: Curso/Turma Ricardo Guilherme Gonçalves Engenharia de Produção – Software Experimento IV Campo elétrico Objetivos

  • Traçar as equipotenciais de um campo elétrico, em uma cuba eletrolítica.
  • Analisar o potencial e campo no interior de um anel metálico, isolado. Material utilizado
  • Fonte de tensão alternada (AC), cuba de vidro, pontas de prova, placas metálicas, anel metálico, voltímetro, papel milimetrado, fios, jacarés, fita crepe, água de torneira (solução eletrolítica) e suportes. Procedimento
  1. Monte o sistema da Fig. 1 e coloque água na cuba até que as pontas metálicas estejam ligeiramente mergulhadas;
  2. No gerador de função selecione a função do tipo senoidal e regule-a para frequência de 70 Hz;
  3. Regule a tensão de saída no gerador de função para 5 V monitorando pelo voltímetro na função AC (V ~);
  4. Delimite em uma folha de papel milimetrado uma superfície de 10 cm x 10 cm;
  5. Anote 7 pontos para cada uma das 7 superfícies equipotenciais na Tabela 1 e no papel milimetrado. Anote no papel milimetrado as localizações dos polos positivo e negativo
  6. Com as duas pontas de prova, espaçadas de 1 cm, faça uma varredura de 360º em torno dos pontos C, D e E e determine ΔVmáx. Para esta situação registre a posição das pontas de prova na Tabela 2. No papel milimetrado marque os mesmos pontos C, D e E da cuba, as posições para ΔVMax e trace a direção do campo elétrico para cada ponto. Tabela 1. Dados obtidos para as superfícies equipotenciais em um dipolo elétrico. 𝑉 1 = 6 , 12 V 𝑉 2 = 6 , 71 V 𝑉 3 = 7,31 V 𝑉 4 =7,82 V 𝑉 5 = 8,51V 𝑥 (𝑐𝑚) 𝑦 (𝑐𝑚) 𝑥 (𝑐𝑚) 𝑦 (𝑐𝑚) 𝑥 (𝑐𝑚) 𝑦 (𝑐𝑚) 𝑥 (𝑐𝑚) 𝑦 (𝑐𝑚) 𝑥 (𝑐𝑚) 𝑦 (𝑐𝑚) 8,00 5,00 6,50 5,00 5,00 5,00 3,50 5,00 2,00 5,

Tabela 2. Dados para medidas com as duas pontas de prova. (𝑥 1 , 𝑦 1 ) (𝑐𝑚) C (3,0;5,0) (2,6;5,0) (3,3;5,0) D (2,3;8,0) (1,9; 7 ,8) (2,5;8, 1 ) E (8,1;8,0) (8,5;7,8) (7,8;8,1) Figura 1 – Gráfico 1

Campo elétrico no interior de um anel metálico

  1. Na configuração para as placas paralelas, insira o anel metálico entre as placas e determine 5 pontos no interior do anel. Anote-os na Tabela 4. Tabela 4. Dados obtidos no interior do anel metálico x (cm) y (cm) V (V) 4,40 4,20 7, 6,50 3,50 7, 7,10 6,90 7, 4,90 5,90 7, 6,00 4,80 7, Discussão dos resultados obtidos:
  1. Com relação ao experimento do campo elétrico devido a um dipolo elétrico: a. Trace 5 linhas de força do campo elétrico, no papel milimetrado, para esta distribuição de carga. Qual é a relação entre as superfícies equipotenciais e as linhas de força do campo elétrico? A relação encontrada entre as superfícies equipotenciais e as linhas de força do campo elétrico é o ângulo de 90º que se forma entre elas. b. Para os pontos C, D e E, determine a direção do campo elétrico e seu módulo.

A direção do campo elétrico é da direita para a esquerda e o módulo dos pontos C, D e E são respectivamente: 0,053 N/C, 0,138 N/C e 0,23 N/C.

  1. Com relação ao campo elétrico entre as placas paralelas metálicas: a. Trace 5 linhas de força do campo elétrico, no papel milimetrado, para esta distribuição de carga. b. Determine o módulo, direção e sentido do campo elétrico entre as placas. O campo elétrico possui uma direção vertical, orientada no sentido de cima para baixo e seu módulo é igual a: 1,525 N/C.
  2. Com relação ao anel metálico entre as placas paralelas: a. Discuta sobre o comportamento do campo elétrico no interior do anel metálico devido aos potenciais medidos. O potencial do campo elétrico no interior do anel metálico possui sempre o mesmo valor e módulo do campo elétrico correspondente é nulo. b. Explique o que acontece na superfície do anel, quando este está introduzido entre as placas. Ao introduzir o anel entre as placas ocorre uma separação das cargas na superfície do mesmo, causada pelo campo elétrico formado pelas placas, ou seja, a placa positiva