Fisica Experimental

Física Geral II
ADF - Universidade do Algarve
Protocolos das Aulas Prát icas

CAMPO ELÉ CTRICO NUM CONDUTOR EXTENSO A DUAS DIMENSÕ ES PERCORRIDO POR CORRENTE ELÉ CTRICA ESTACIONÁ RIA.

1. Resumo

Este trabalho laboratorial tem por objectivo a determinação experimental das linhas equipotenciais sobre a superfície de uma folha de papel grafítico, que constitui um condutor essencialmente extenso a duas dimensõe s, quando esta se encontra percorrida por uma corrente eléctrica constante.

Com base no traçado das linhas equipotenciais e utilizando a relação entre o campo eléctrico e o potencial, pretende-se estimar o módul o, direcção e sentido do vector campo eléctrico em diversos pontos, assim como caracterizar aproximadamente a forma e distribuição das linhas de força do campo ao longo de toda a superfície da folha condutora.

2. Tópicos teó ricos

Consideremos um condutor extenso homogéneo e isót ropo, e dois eléctrodos que o contactam. Se entre esses eléctrodos aplicarmos uma tensão (diferença de potencial) constante, estabelece-se em todos os pontos do condutor uma distribuição contínua de potencial eléctrico que não varia no tempo. Isto significa que cada ponto do condutor possui um certo valor fixo de potencial, e que de ponto para ponto esse potencial varia sem descontinuidades. O conjunto de pontos do condutor que se encontram a um mesmo potencial V constitui portanto uma superfície contínua, a que se dá o nome de superfície equipotencial1 de valor V.

Esta distribuição de potencial, assim estabelecida, dá origem no interior do condutor ao aparecimento de um campo eléctrico E , que em cada ponto se relaciona com a distribuição de potencial através da equação diferencial:

E V
( 0 )

Como se conclui da expressão anterior, o vector campo eléctrico em cada ponto é perpendicular à equipotencial que passa por esse ponto (resulta da definição de gradiente), o sentido dos potenciais decrescentes (resulta do sinal