Relatorio de eletromagnetismo

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Universidade Católica de Brasília
Curso de Física
Aluno: Igor Dantas Campos
Matrícula: UC 13100284
Disciplina: Eletromagnetismo 1
Professor: Edson Benicio de Carvalho Junior

Brasília, 2 de Abril de 2013

No dia 21 de março de 2013 foi realizado em laboratório o segundo experimento do semestre que tinha como objetivo reforçar a parte teórica ministrada pelo professor em sala de aula.Neste experimento o aluno pode ver as configurações das linhas de força entre vários tipos de eletrodos.

Introdução

Um campo elétrico é o campo de força provocado pela ação de cargas elétricas, (elétrons, prótons ou íons) ou por sistemas delas. Cargas elétricas colocadas num campo elétrico estão sujeitas à ação de forças elétricas, de atração e repulsão.
A fórmula usada para se calcular aintensidade do vetor campo elétrico (E) é dada pela relação entre a força elétrica (F) e a carga de prova (q):

Unidade no Sistema Internacional de Unidades:

Vetor campo elétrico

O campo elétrico em um ponto é uma grandeza vetorial, portanto é representado por um vetor. Para verificarmos a sua presença neste ponto, colocamos neste uma carga de prova positiva. Se esta ficar sujeita a umaforça eletrostática, dizemos que a região em que a carga se encontra está sujeita a um campo elétrico. O vetor campo elétrico tem sempre a mesma direção da força a que a carga está sujeita, e o sentido é o mesmo da força. O módulo é calculado da seguinte forma:

Onde, caso a carga seja puntiforme,

(lei de Coulomb)

O módulo do vetor campo elétrico pode ser definido por:

Substituindo:Onde k é a constante eletrostática do meio e ɛ0 é a constante de permissividade do vácuo.
Os valores de k e ɛ0 são dados logo abaixo:

Nota-se, por essa expressão, que o campo elétrico gerado por uma carga em um ponto é diretamente proporcional ao seu valor e inversamente proporcional ao quadrado da distância.
Campo elétrico devido a uma carga elétrica

O campo elétrico sempre "nasce"nas cargas positivas (vetor) e "morre" nas cargas negativas. Isso explica o sentido do vetor mencionado acima. Quando duas cargas positivas são colocadas próximas uma da outra, o campo elétrico é de afastamento, gerando uma região entre as duas cargas, isenta de campo elétrico. O mesmo ocorre para cargas negativas, com a diferença de o campo elétrico ser de aproximação. Já quando são colocadaspróximas uma carga positiva e uma negativa, o campo "nasce" na primeira, e "morre" na segunda.

Na equação: F = K.Q.q/d², K é a constante eletrostática do meio e não a constante dielétrica.
Campo elétrico uniforme

É definido como uma região em que todos os pontos possuem o mesmo vetor campo elétrico em módulo, direção e sentido. Sendo assim, as linhas de força são paralelas e equidistantes.Para produzir um campo com essas características, basta utilizar duas placas planas e paralelas eletrizadas com cargas de mesmo módulo e sinais opostos. Um capacitor pode ser citado como exemplo de criador de um campo elétrico uniforme.

Linhas de força

As cargas de prova positivas encontram-se em movimento dentro de um campo elétrico. A partir da trajetória dessas cargas, traçam-se linhas quesão denominadas linhas de força, que têm as seguintes propriedades:

* Saem de cargas positivas e chegam às cargas negativas;
* As linhas são tangenciadas pelo campo elétrico;
* Duas linhas de força nunca se cruzam;
* A intensidade do campo elétrico é proporcional à concentração das linhas de força.

Procedimentos/Resultados

Foi utilizado no experimento uma cuba acrílicacheia de óleo de rícino, neste óleo tínhamos eletrodos, estes eram conectados ao gerador de Van de Graaf também tínhamos espalhado no óleo de rícino farinha de milho e quando ligávamos o gerador de Van de Graaf as partículas de farinha de milho assumiam uma determinada configuração.
No laboratório tínhamos oito configurações diferentes para os eletrodos como mostrado pela figura abaixo:...
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