superficie equipotenciais

Engenharia de Controle e Automação
Física Experimental III
21/08/2012
Professor: Rafael Garlet de Oliveira
Experimento nº 2 – Campo Elétrico e
Superfícies Equipotenciais
1 Conceitos Básicos Envolvidos
1.1 Campo Elétrico
Na experiência anterior foram estudados conceitos sobre cargas elétricas e processos de eletrização. Nestes processos foi obtida a comprovação de como os diferentes materiais interagem entre si e podem trocar cargas elétricas, a partir dos fenômenos de atração e repulsão magnética.
As cargas elétricas interagem entre si devido ao campo magnético que estas cargas geram. Uma carga positiva cria um campo elétrico que tende a repelir outras cargas positivas, uma carga negativa cria um campo elétrico que tende a atrair cargas positivas. A expressão do campo elétrico pode ser definida como:







C
N
q
F
E


,
onde F

é a força exercida em uma carga q posicionada em E

.
Para calcular o campo elétrico produzido por uma carga qualquer, utiliza-se a Lei de Gauss, que relaciona o fluxo elétrico com a carga que o produz.
1.2 Potencial Elétrico
Uma partícula com carga q, inserida em um campo elétrico, possui uma energia potencial elétrica U, definida como:
 J  d Qq
U
0
4
  ,
Onde Q é a carga que produz o campo elétrico e d é a distância entre as cargas. Para a carga q, pode-se definir o potencial elétrico V, a partir da seguinte equação: 





  V
C
J q U
V
Como a energia potencial elétrica é dependente da distância entre as cargas, podem ser definidas as superfícies equipotenciais.
2 As superfícies equipotenciais
Pode ser chamada de superfície equipotencial de um campo elétrico à superfície cujos pontos que a formam se encontram num mesmo potencial elétrico, isto é, apresentam o mesmo valor para o seu potencial.
As superfícies equipotenciais se posicionam sempre perpendicularmente às linhas de campo. O vetor campo elétrico num ponto da superfície equipotencial é