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Relatorio envolvendo experimento de linhas equipotênciais
Tipologia: Trabalhos
Oferta por tempo limitado
Compartilhado em 26/08/2019
4.6
(5)2 documentos
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Relatório solicitado à disciplina Física III, realizado no dia 22 de janeiro de 2019, sob a orientação do professor Ronaldo Naziazeno.
Fazer o estudo qualitativo da distribuição de linhas equipotenciais e de campo elétrico em diferentes "distribuições de cargas" (configurações de eletrodos).
Em nosso experimento, mapearemos as linhas de campo elétrico através das linhas de corrente geradas numa solução de 𝐶𝑢𝑆𝑂 4 (sulfato^ de^ cobre). A presença de eletrodos, negativo e positivo, ligados a uma fonte de tensão, no líquido produzir á o deslocamento de portadores de cargas positivas (íons 𝐶𝑢++) e portadores de cargas negativas (íons 𝑆𝑂 4 −^ −) dessa solução aos respectivos eletrodos.
Onde, 𝑟 = √ (𝑥2 + 𝑦2 + 𝑧2) e 𝑘 é uma constante associada ao meio (no caso do vácuo ela assume o valor 𝑘 = 9.109 𝑁𝑚 2 /𝐶^2 ). Podemos ver, então, que para os pontos nos quais 𝑟 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 acarretarão em superfícies nas quais 𝑉 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 e, consequentemente, 𝑈 = 0. Uma característica importante das linhas equipotenciais é que elas apresentam sempre perpendiculares às linhas de campo, assim, conhecidas as linhas equipotenciais, podemos determinar a direção das linhas de campo (ou de força no caso de haver cargas livres) e vice-versa.
-Derramar um pouco da solução de CuSO 4 sobre a cuba e tomar cuidado para que ela se espalhe uniformemente sobre toda ela;
Os dados obtidos com a realização do experimento estão apresentados por meio de marcações em papeis milimetrados distintos nos anexos 1, 2 e 3. Os resultados consistem na marcação de pontos de mesmo potencial a fim de possibilitar a verificação da disposição das linhas de campo através da sua relação com as linhas equipotenciais. Para representar a superfície equipotencial, conectou-se pontos com o mesmo potencial e depois traçou-se linhas perpendiculares a elas para definir as linhas de campo elétrico. Para cada anexo 1, 2, e 3, foram escolhidas 3 configurações, respectivamente, que são ilustradas, de acordo com a ordem em que o experimento foi realizado, através das Figuras 1, 2 e 3. Os pontos em que o diferença de potencial elétrico (DDP) medida pelo multímetro foi igual a zero estão descritos na Tabela 1, 2 e 3 respectivamente.
Figura 1.
Figura 2.
determinado valor de campo elétrico produzido, pois um campo elétrico elevado pode provocar a ruptura dielétrica do ar com a ionização do mesmo, deixando de ser um isolante. O mesmo fenômeno pode ocorrer em qualquer dielétrico, como óleo e a porcelana, o que varia é a intensidade do campo que precisa ser aplicada para provocar a ruptura do dielétrico.
7.0 PROPAGAÇÃO DE ERROS
O multímetro tem uma resolução de 0,1 V. A amplitude, metade da resolução, é 0,05 V. Como os valores indicados pelo multímetro podem ser quaisquer valores entre + 0,05 V e - 0,05 V com igual probabilidade, assume-se distribuição retangular. Nessa distribuição a incerteza padrão se relaciona com a amplitude através da seguinte equação: (I) uR = a/3 = 0,05/3 = 0,0167 V, onde a é amplitude. O grau de liberdade de uma distribuição retangular é infinito.
Foi possível confirmar a existência de linhas de força e também campo elétrico e verificar sua disposição para diferentes configurações de eletrodos, através do mapeamento das linhas equipotenciais na solução eletrolítica e sulfato de cobre. Concluiu-se então, a partir dos dados obtidos no experimento, que as linhas de campo e força são afetadas pelo formato dos eletrodos.
Papel milimetrado I: Superfície equipotencial para eletrodos em barra Papel milimetrado II: Superfície equipotencial para eletrodos triangular e em barra Papel milimetrado III: Superfície equipotencial para eletrodos circulares.