Campo eletrico

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1. INTRODUÇÃO
Este trabalho mostra a comprovação da existência de linhas equipotenciais, através do experimento feito, que mostra as diferenças de potenciais em alguns pontos distintos.

2. OBJETIVOS
Determinar o vetor campo elétrico (módulo, direção e sentido), bem como identificar linhas equipotenciais.
3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS QUE ENVOLVEM A PRÁTICA:
* Campo elétrico.
*Superfícies equipotenciais.
* Campo elétrico uniforme (C.E. U).
* Relação entre E e “V” em um C.E.U.
* Conceito de potencial.
* Conceito de trabalho.

3.1 Campo Elétrico
Um campo elétrico (AO 1945: campo eléctrico) é o campo de força provocado por cargas elétricas, (elétrons, prótons ou íons) ou por um sistema de cargas. Cargas elétricas num campo elétrico estão sujeitas auma força elétrica.
A fórmula do campo elétrico é dada pela relação entre a força elétrica F e a carga de prova q:

Unidade no SI,

3.2 Superfícies Equipotenciais
Quando uma carga puntiforme está isolada no espaço, ela gera um campo elétrico em sua volta. Qualquer ponto que estiver a uma mesma distância dessa carga possuirá o mesmo potencial elétrico. Portanto, aparece ai uma superfícieequipotencial esférica (Figura 1). Podemos também encontrar superfícies equipotenciais no campo elétrico uniforme, onde as linhas de força são paralelas e eqüidistantes. Nesse caso, as superfícies equipotenciais localizam-se perpendicularmente às linhas de força (mesma distância do referencial). O potencial elétrico e distância são inversamente proporcionais, portanto o gráfico cartesiano Vxd é umaassimptota.


Figura 1: Superfície equipotencial esférica

Portanto superfícies equipotenciais (S) são aquelas, onde o potencial elétrico é o mesmo em qualquer ponto de S. Isto significa que a diferença de potencial em dois pontos pertencentes à superfície, é igual a zero e, portanto, o trabalho para deslocar uma partícula carregada sobre S é nula.

3.3Campo Elétrico Uniforme
É aquele em que o vetor campo tem mesma intensidade, mesma direção e mesmo sentido em todos os pontos. Como as linhas de força de um campo são sempre tangentes ao vetor campo, concluímos que num campo uniforme as linhas de força são retas e paralelas (figura 2), ou seja, em um campo elétrico uniforme, todos os pontos possuem o mesmo vetor campo elétrico, onde a intensidadedo campo esta associada a densidade do fluxo de linhas de força, que atravessa uma certa secção transversal.

Figura 2: Campo elétrico uniforme de forças paralelas e de mesmo sentido.

3.4 Relação entre campo elétrico e d.d.p em um C.E.U
Para chegar ao conceito de potencial em um ponto, basta supor que o outro ponto está no infinito, e arbitrariamente atribuir valor zero ao potencial noinfinito.Assim o potencial gravitacional ou elétrico, será igual ao trabalho necessário para deslocra uma massa ou uma carga unitárias desde o infinito ate o ponto considerado no campo gravitacional ou elétrico.Já o vetor intensidade de campo elétrico é definido em termos de força elétrica atuando sobre q0. Utilizando estas duas definições podemos chegar a uma equação que expressa a relaçãoexistente entre a diferença de potencial elétrico e campo elétrico:
VA –VB= E .d
O potencial elétrico V e o vetor intensidade de campo elétrico E são, portanto realmente grandezas intimamente relacionadas. Podemos obter uma ou outra grandeza na solução de determinado problema e a obter também V a partir de E, e vice versa.
3.5 Conceito de Potencial
Com relação a um campo elétrico interessa-nos acapacidade de realizar trabalho, associada ao campo em si, independentemente do valor da carga q colocada num ponto desse campo. Para medir essa capacidade, utiliza-se a grandeza potencial elétrico.
Para obter o potencial elétrico de um ponto, coloca-se nele uma carga de prova q e mede-se a energia potencial adquirida por ela. Essa energia potencial é proporcional ao valor de q. Portanto, o...
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