Determinação das superfícies equipotenciais e das linhas de campo

Determinação das superfícies equipotenciais e das linhas de campo
1 Objetivo:
Determinar experimentalmente as superfícies equipotenciais e das linhas de campo.
2 Introdução Teórica:
2.1 O Campo Elétrico
Michael Faraday (1791 – 1867) foi o primeiro a propor o conceito de campo elétrico e também contribuiu com outros trabalhos para o eletromagnetismo, posteriormente este conceito foi aprimorado com os trabalhos de James Clerk Maxwell, discípulo de Faraday.
O conceito de campo elétrico surgiu da necessidade de explicar a ação de forças à distância. Podemos dizer que o campo elétrico existe numa região do espaço quando, ao colocarmos uma carga elétrica (q) nessa região tal carga é submetida a uma força elétrica F.
O campo elétrico pode ser entendido como sendo uma entidade física que transmite a todo o espaço a informação da existência de um corpo eletrizado (Q) e, ao colocarmos outra carga (q) nesta região, será constatada a existência de uma força F de origem elétrica agindo nesta carga (q).
É importante neste momento, fazer uma analogia entre o campo elétrico e o campo gravitacional de um planeta. Ao redor de um planeta, existe um campo gravitacional devido a sua massa, análogo ao campo elétrico que existe em torno de uma esfera eletrizada. Percebemos então, uma analogia entre as grandezas físicas de massa e carga elétrica, como sendo responsáveis por gerar os campos gravitacional e elétrico respectivamente.
Para definir, matematicamente, o campo elétrico é necessário definirmos uma grandeza física que o represente. Esta grandeza é o vetor campo elétrico. Considerando a definição utilizada anteriormente, o vetor campo elétrico é dado por:
E = F/q (lembrando que E e F são vetores)
A força F, à qual a carga q fica submetida será atrativa ou repulsiva, dependendo do sinal de q.
A direção do vetor campo elétrico terá a mesma direção da reta que une o ponto considerado e a carga geradora (Q). Já o sentido do vetor campo elétrico, depende do sinal da carga