UNIVERSIDADE CATÓLICA DE BRASÍLIA
CURSO DE FÍSICA
LABORATÓRIO DE ELETRICIDADE E MAGNETISMO
T RAÇADO DE S UPERFÍCIES E QUIPOTENCIAIS
OBJETIVO
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Identificar a diferença de potencial elétrico entre dois pontos.
Identificar e/ou descrever linhas de força a partir de Superfícies Equipotenciais.
Comparar a diferença de potencial em diferentes pontos de um campo elétrico.
Verificar que a corrente que atravessa uma solução iônica aumenta com a concentração dos íons.
Verificar o comportamento da ddp com a distância para eletrodos planos e circulares.
MATERIAL NECESSÁRIO
•
•
•
•
Cuba Acrílica
• Voltímetro
Água
• Fonte de Tensão
Sal
• Chave Liga - Desliga
Eletrodos planos e Circulares
PROCEDIMENTO
Ligue a chave apenas no momento das medidas. Este procedimento evita a oxidação dos eletrodos,
que causa o isolamento dos mesmos.
FIGURA 1 : MONTAGEM DO CIRCUITO
FONTE DE TENSÃO
VOLTÍMETRO
3
0
0
25
3
+ -
+ -
CHAVE
+
Ponta
Neutro
Eletricidade e Magnetismo
SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS
CUBAACRÍLILICA
ELETRODO
NEGATIVO
1
PARTE 1: ELETRODOS PLANOS
1. Com os eletrodos planos e paralelos, coloque por baixo da cuba a escala. Faça as ligações
conforme a figura 1 . Com a ponteira entre os eletrodos:
• Determine o potencial do eletrodo negativo ( eletrodo A ): VA = _________
• Determine o potencial do eletrodo positivo ( eletrodo B ): VB = _________
O eletrodo central serve como potencial de referência, sendo assim seu potencial é igual a zero.
• Calcule a diferença de potencial VB - VA entre os eletrodos.
VBA = VB – VA =_______________
1.a) Verifique se o potencial do eletrodo positivo é o mesmo ao longo de toda a sua extensão.
1.b) Determine a forma das superfícies equipotenciais escolhendo um ponto entre os eletrodos e
verificando outros pontos que possuem o mesmo potencial. Repita este item para pelo menos quatro
valores de potencial, dois a esquerda e dois a direita do eletrodo de referência. Faça um desenho da
situação mostrando as superfícies equipotenciais, os eletrodos e o valor do potencial de cada um.
1.c) Observe se a profundidade com que a ponteira penetra o eletrólito altera a leitura. Se a profundidade
da cuba fosse de 2m, qual a figura gerada pelos pontos de mesmo potencial.
1.d) Coloque entre os eletrodos o anel metálico e determine o potencial no interior a na superfície do
anel. Altere a posição do anel metálico e verifique o que ocorre com o seu potencial.
2. Vamos verificar que a equação VX - VA = E.X é verdadeira. VA é o potencial do eletrodo negativo,
e VX é o potencial a uma distância X do eletrodo negativo. Para fazer esta verificação, distancie, aos
poucos, a ponteira do eletrodo negativo em direção ao eletrodo positivo, faça a medida do potencial
VX para alguns valores de X e complete a tabela abaixo. Faça o esboço do gráfico ddp x X .
X (mm)
Eletricidade e Magnetismo
VA
VX
SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS
ddp = Vx - VA
2
PARTE 2 : ELETRODOS CIRCULARES
3. Substitua os eletrodos planos pelos eletrodos circulares e verifique a forma das superfícies
equipotenciais entre eles. Elas possuem a mesma forma do caso anterior?
4. Vamos verificar como a ddp = VX - VA varia com X neste caso . Sendo VA o potencial do eletrodo
circular negativo, e VX é o potencial a uma distância X medida a partir do centro do eletrodo
circular negativo. Para fazer esta verificação, distancie, aos poucos, a ponteira do eletrodo circular
negativo em direção ao eletrodo positivo, faça a medida do potencial VX para alguns valores de X e
verifique que a ddp varia com 1/X
Propriedades das Superfícies Equipotenciais:
• O trabalho elétrico para movimentar um corpo carregado ao longo de uma superfície equipotencial é
nulo.
• As linhas de força são sempre perpendiculares as superfícies equipotenciais.
• A superfície de um condutor será sempre uma superfície equipotencial.
TAREFAS
1. Responda as perguntas e faça os gráficos propostos no procedimento de forma organizada,
identificando o item ao qual se referem.
2. No item 1.b) além de representar as superfícies equipotenciais, represente também as linhas de força.
3. Como seria o gráfico ddp x X para o eletrodo circular.
4. Por que o esboço do gráfico para o eletrodo circular é uma reta? A inclinação desta reta é
proporcional a qual grandeza física?
Eletricidade e Magnetismo
SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS
3