Estudo de Campo Eletrostático - if

INSTITUTO DE FÍSICA UFRGS
FÍSICA IIC (FIS01182)
(Método Keller Unidade VI)
Atividade de Laboratório
CONFIGURAÇÕES DE CAMPOS ELÉTRICOS
I. Objetivos:
1
2
Ao término desta atividade você deverá ser capaz de:
superfície equipotencial ;
~ a partir das
linhas de força de um E
entender, na prática, o que é uma
obter a conguração das
correspondentes superfícies
equipotenciais;
3
concluir que no interior de um condutor em equilíbrio eletrostático o potencial elétrico é
constante e o campo elétrico é nulo;
4
concluir que a superfície de um condutor em equilíbrio eletrostático é uma superfície
equipotencial.
II. Atividades práticas :
1
Obter a conguração do campo elétrico de um
dipolo elétrico
colocado numa cuba com
água.
Fig.1 Dipolo elétricos.
2
Idem para duas
placas
metálicas planas,
paralelas, com cargas iguais e de sinais contrários.
Fig.2 Placas paralelas.
1
3 Idem para um cilindro metálico colocado no centro da região entre as placas
do item anterior (Fig.3 ao lado).
III. Procedimento experimental :
Fig.3 Cilindro entre as placas.
Para cada um dos esquemas acima:
1 Com a fonte de tensão (contínua) constante,
aplicar uma
ddp
de aproximadamente
25 V
entre
os condutores colocados na cuba.
2 Fixar a ponteira negativa do voltímetro no eletrodo negativo e, com a ponteira positiva (sempre
na posição vertical!), localizar na água pontos que tenham a mesma tensão (voltagem, potencial)
em relação à ponteira xa, considerada agora como o potencial de referência.
Cuidados especiais :
3
evitar
curtoscircuitos , isto é, contato entre os eletrodos positivo e negativo.
Assinale estes pontos no papel milimetrado e os una por uma linha tracejada de modo a
visualizar a projeção da superfície equipotencial medida. Construa, desta forma, um conjunto de
04 linhas" equipotenciais.
4
A partir do conjunto de equipotenciais, trace as correspondentes linhas de força do campo
elétrico criado.
IV. Trabalho a entregar :
O grupo deverá entregar, em papel milimetrado, as 03 congurações solicitadas e as respostas
das seguintes questões:
1
2
Descreva
V:
(a) na superfície do cilindro; (b) no interior do cilindro.
Levando em consideração que o cilindro é condutor, analise o que ocorre com suas cargas
livres quando ele é submetido à diferença de potencial imposta pelas placas paralelas;
3
Explique como se comporta o campo elétrico no espaço interior ao cilindro em função do
potencial e das cargas elétricas presentes na superfície do mesmo;
4
5
Prove, usando a lei de Gauss, o fenômeno observado no item 2;
Analise o comportamento das linhas de campo elétrico para a situação das partes 1 e 2 da
experiência:
a qual sistema de cargas pode ser comparada cada uma delas?
qual a relação entre placas innitas e as placas usadas no experimento? São equivalentes?
2