Condutores e densidade superficial de cargas

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA E QUÍMICA
Física Experimental III – Fis 473

Condutores e densidade superficial de cargas

Henrique A. Mendonça Faria – Matrícula: 15557

Itajubá, 30 de setembro de 2009.

RESUMO
Este experimento tem como principal objetivo a determinação da densidade superficial de cargas de um sistema contendo duas placas condutoras retilíneas paralelas e entre elas um anel metálico isolado. Também foi determinado o campo elétrico em alguns pontos da superfície do anel relacionando-o com o potencial eletrostático. Um gráfico real das linhas de campo e equipotenciais foi apresentado como ilustração do efeito de um condutor dentro de um campo.
1. INTRODUÇÃO
Em um condutor em equilíbrio eletrostático as cargas se distribuem uniformemente na superfície do material. Porém a presença de um campo elétrico produzido por uma distribuição de cargas externa ao condutor irá alterar esta distribuição e consequentemente a densidade superficial de cargas. Este comportamento poderá ser observado claramente nos resultados deste experimento.
2. MATERIAL UTILIZADO
Bandeja retangular; Papel milimetrado; Régua milimetrada; Água; Eletrodos planos; Anel metálico; Fonte de tensão; Multímetro digital; Sonda metálica com tripé; Programa editor de gráficos Origin 6.0.
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Comportamento de cargas em um condutor
Um excesso de cargas introduzido em um condutor produzirá em todos os pontos um campo elétrico E, que atuará nos portadores de carga do condutor colocando-os em movimento. Após um intervalo de tempo muito curto a condição de equilíbrio eletrostático será atingida, e as cargas irão se distribuir uniformemente na superfície. Estabelecida esta condição, podemos afirmar que o campo E em todos os pontos interiores de um condutor é nulo. Do mesmo modo podemos concluir que o campo eletrostático E nos pontos da superfície do condutor deverá ser