engenheiro

unesp

Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho"
Campus de Guaratinguetá - Faculdade de Engenharia
Departamento de Física e Química

SFQ-2011 - FÍSICA EXPERIMENTAL II
ENGENHARIA MECÂNICA

“Mapeamento e Traçado de
Linhas Equipotenciais e
Determinação de Campo Elétrico”

I - OBJETIVOS
Efetuar o mapeamento e o traçado das curvas equipotenciais, as linhas de força e determinar a intensidade do campo elétrico em alguns pontos no interior de uma cuba eletrolítica, e/ou sobre um filme de grafite (folha de papel carbono grafitada), a partir do traçado das curvas equipotenciais.
II – INTRODUÇÃO TEÓRICA
O campo elétrico produzido por uma carga puntiforme pode ser definido a partir da força elétrica que a mesma exerce sobre uma carga de teste segundo a equação: r r
F
1 q
ˆ
E = lim = r r q →0 q
4πε 0 | r |2
0
Portanto o campo elétrico produzido por uma carga puntiforme em um ponto qualquer do espaço depende apenas do valor da carga puntiforme e da distância da mesma ao ponto em questão.
0

Mapeamento e Traçado de Linhas Equipotenciais e Determinação de Campo Elétrico

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Michael Faraday (1791-1867) introduziu o conceito de linhas de força para descrever a interação elétrica entre cargas. A descrição do campo elétrico por meio das linhas de força de Faraday fornece um método gráfico bastante útil para a visualização do campo elétrico. Na figura 1 abaixo apresentamos as linhas de força, as equipotenciais e o vetor campo elétrico para duas cargas puntiformes de sinais opostos e iguais. As retas tangentes às linhas de força fornecem a direção do campo elétrico em cada ponto.

Figuras 1-a e 1-b – Linhas de força para duas cargas puntiformes de 140 pC separadas de 140 mm (ref. 1). O vetor campo elétrico é tangente às linhas de força (linhas sólidas). Por convenção as linhas de força divergem das cargas positivas e convergem para as cargas negativas. As equipotencias são perpendiculares às linhas de força em