Fisica

EXPERIMENTO 4: SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS
4.1 OBJETIVOS
Fazer um mapeamento das linhas equipotenciais e das de força de um campo elétrico, através da simulação do caso eletrostático.
4.2 INTRODUÇÃO
Imaginemos um espaço vazio livre de qualquer influê ncia elétrica. Se a este espaço trazemos agora uma carga elétrica, toda a região em volta é perturbada pela sua presença. A essa perturbação chamamos Campo Elétrico. Para detectar essa nova propriedade do espaço precisamos, entretanto, de outra carga.
Podemos então dizer: o Campo Elétrico se manifesta na região do espaço que envolve uma carga elétrica. Ao colocarmos outra carga, esta sofre a a ção de uma força de atração ou de repulsão.
Isso é apenas uma noção qualitativa do campo elétri co. Para caracterizar matematicamente as propriedades a dquiridas pela região do espaço na qual colocamos uma carga elétrica, ou seja, para caracte rizar essa nova qualidade da região, consideraremos a seguinte situação: imaginemos uma carga elétrica Q. Ela modifica as propriedades elétricas de certa região do espaço, i sto é, produz um campo elétrico ao seu redor.
Coloquemos em um ponto qualquer desta região que en volve Q outra carga elétrica muito pequena, que chamaremos de “carga de prova” ou “car ga de teste”, e que, por conveniência, será positiva. Essa segunda carga sofrerá a ação de uma força F r .
Definimos então o vetor campo elétrico no ponto ond e colocamos a “carga de teste”, como sendo o vetor, q
F
E r r
=
(1) onde q indica a carga de prova,
F
r é a força que atua sobre ela e
E
r é o vetor campo elétrico no ponto onde se encontra a carga de prova.
A direção de um campo para qualquer ponto é definid a como a direção da força sobre uma carga positiva colocada naquele ponto. A orientação do ca mpo elétrico numa região pode ser representada graficamente por linhas de força. Uma linha de força de um campo elétrico é uma linha traçada de tal modo que a tangente a ela em