Fisica experimental

Páginas: 5 (1123 palavras) Publicado: 8 de abril de 2014
CAP´
ITULO

6

Potencial El´trico e Campo El´trico
e
e
Prof. Cl´udio Gra¸a, Dep. F´
a
c
ısica UFSM

6.1

Introdu¸˜o
ca

O campo el´trico, pode ser representado, graficamente, de duas maneiras, ou atrav´s das
e
e
linhas de campo el´trico, ou atrav´s das superf´
e
e
ıcies equipotenciais. Neste experimento vamos medir
o campo el´trico em pontos do mapa de campo, realizandoprimeiro medidas diretas do potencial
e
sobre as superf´
ıcies equipotenciais e posteriormente medindo o campo utilizando o m´todo de medida
e
diferencial do campo entre linhas equipotenciais. O instrumento de medida ser´ um mult´
a
ımetro
digital na escala de potencial e o campo simulado em uma cuba com ´gua.
a

Figura 6.1: Tra¸os das superf´
c
ıcies equipotenciais para diferentesdistribui¸˜es de carga; (a) carga
co
pontual; (b) dipolo; (c) monopolo de duas cargas positivas.

6.1.1

Objetivos

• Medir o campo el´trico utilizando um volt´
e
ımetro na forma diferencial;
• medir o potencial el´trico sobre linhas ou superf´
e
ıcies equipotenciais;
• observar experimentalmente que em um condutor, em equ´
ılibrio eletrost´tico, tanto a sua superf´ c
a
ıcie
25 C.O. GRACA
¸

6.2

Experimentos de F´
ısica: Eletricidade e Magnetismo

Experimentos

1. Tra¸ado de trˆs linhas equipotenciais em uma cuba de ´gua, com disposi¸ao de condutores em
c
e
a

forma de capacitor de placas planas paralelas com cargas iguais e sinais contr´rios.
a
2. Tra¸ado das linhas equipotenciais com a mesma disposi¸ao de eletrodos, de placas planas, mas
c

comum condutor circular entre eles, medindo-se o potencial dentro e pr´ximo ao lado externo
o
do cilindro.
3. tra¸ado das linhas equipotenciais com a mesma disposi¸ao dos eletrodos do ´
c

ıtem 1 mas com
uma ponta colocado entre eles.
4. Medida do Campo El´trico, em uma cuba com ´gua e eletrodos de cobre, utilizando ponteiras
e
a
do volt´
ımetro na forma diferencial, com disposi¸ao decondutores na forma de capacitor, como

no ´
ıtem 1.

6.2.1

Fundamentos das Medidas

Medida de Potencial As medidas de potencial ser˜o realizadas com um mult´
a
ımetro digital, na
escala de tens˜o cont´
a
ınua, na escala indicada pelo potencial m´ximo utilizado no experimento, proa
vavelmente 20 V DC ou AC conforme indicado pelo professor. O esquema experimental est´ mostrado
ana Fig.6.2. O sistema de referˆncia ser´ de papel milimetrado colocado sob a cuba transparente.
e
a

Figura 6.2: Cuba com eletrodos para Medida de Superif´
ıcies Equipotenciais
Medidas de Campo El´trico As medidas do campo el´trico ser˜o realizadas com o volt´
e
e
a
ımetro,
utilizando uma ponteira unica formada pela pontas de prova ”COM”e ”V”colocadas a uma distˆncia
´
a
fixa entreelas conforme mostra a figura abaixo. Observe o valor da diferen¸a de potencial mantendo
c
sempre a ponteira ”COM”como referˆncia de medida. Uma boa escala de medida indica uma difee
ren¸a de potencial de 0,5 volt para uma distˆncia entre ponteiras de 1cm, o que equivale a um campo
c
a
de 50V/m. Para o c´lculo exato do campo, utilize um paqu´
a
ımetro para medir a distˆncia d entre
apontas, calculando a verdadeira escala de campo, bastando calcular o valor de 1/d [V /m]. A figura
6.3 nos mostra a posi¸˜o de medidas das componentes cartesianas do campo Ex e Ey . A Fig. 6.4
ca
nos mostra o experimento, e a tabela 064 6.5 nos mostra como apresentar os dados obtidos.
c Cl´udio Gra¸a
a
c

26

C.O. GRACA
¸

Experimentos de F´
ısica: Eletricidade e Magnetismo

Figura 6.3:Medida das componentes do campo el´trico: (a) componente Ex , (b) componente Ey ,
e
(c) Vetor campo 069 resultante no ponto (x,y).

Figura 6.5: Exemplo de Tabela com dados
para tra¸ar o Campo El´trico
c
e
x y Ex Ey E θ

Figura 6.4: Disposi¸ao da cuba para a mec˜
dida do Campo El´trico, utilizando as pone
teiras no modo 076 diferencial

6.3

Relat´rio
o

1. Descreva os...
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