INTERFACE GRÁFICA PARA MAPEAMENTO DE SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS (Anais do Salão Inovação, Ensino, Pesquisa e Extensão, 2021)
Como parte das aulas práticas de laboratório da disciplina de Física III, do curso de Engenharia deTelecomunicações da Universidade Federal do Pampa campus Alegrete, são estudadas diversasconfigurações de dois eletrodos carregados, com carga positiva e negativa, existindo portanto umadiferença de potencial entre estes. Com a finalidade de observar linhas que representam superfíciesequipotenciais para inferir orientações do campo elétrico, são realizadas medições do potencialelétrico para a geração de gráficos de superfícies equipotenciais, as quais possam ser comparadascom modelos teóricos. O experimento se baseia na montagem de quatro estruturas carregadaseletricamente, mergulhadas em meio aquoso, sendo elas: placas paralelas; uma placa paralela e umacarga pontual (anel de raio pequeno); um anel com uma carga pontual centralizada; e um arco comuma carga pontual no seu foco. Neste experimento, uma das condições que dificulta essa medição éa característica que, medidas de potenciais e campos eletrostáticos são de difícil execução emlaboratórios convencionais devido ao meio onde o campo é gerado ser altamente isolante. Essasituação pode ser contornada com a adaptação do meio para mapeamento através da mudança daresistividade com a introdução de soluções aquosas salinas, assim constituindo um eletrólito. Esteeletrólito possui cargas que quando expostas a ação de um campo elétrico sofrem um deslocamento,o qual acontece quando conectamos uma fonte de tensão aos eletrodos metálicos, surgindo umcampo eletrostático de maior intensidade entre os eletrodos. A partir desse contexto, com a finalidadede observar as superfícies equipotenciais, foi desenvolvida uma interface gráfica que tem comoobjetivos auxiliar a os alunos das disciplinas de Física III e Eletromagnetismo para uma comparaçãodos resultados obtidos em laboratório com modelos teóricos, e também auxiliar em uma melhorvisualização e compreensão de conceitos abordados em sala de aula. Outro objetivo dessaferramenta é de auxiliar na aprendizagem dos alunos destas disciplinas, bem como acrescentar ummétodo expositivo para que os docentes possam, de uma forma visual, melhorar o processo deaprendizagem dos alunos. Como metodologia básica para o desenvolvimento desta ferramenta, foifeita a implementação utilizando o software MATLAB, tendo em vista a familiarização dos alunos comsua linguagem de programação, e também a facilidade de acesso a plataformas online de compilaçãocontemplando as características das atividades de ensino remoto nesse período pandêmico. Dentreas questões metodológicas levadas em consideração para a elaboração desta ferramenta, se deu aevidenciação do processo de interação multidisciplinar que acaba fortalecendo a educação eaprendizagem, como a troca de experiências entre alunos e professores, e também o que alunos quecursam essas disciplinas possam contribuir com essas informações para os alunos que virão. Comoterceira parte deste método ocorre a visualização gráfica em forma tridimensional das superfíciesequipotenciais, as quais diferenciam suas intensidades de potencial elétrico devido a alteração dascores nos gráficos. Outra forma de análise acontece através de símbolos pré-estabelecidoslocalizando as cargas pontuais e os eletrodos (placas), sendo possível, desta maneira, que os dadosobtidos no experimento sejam adicionados na interface gráfica estabelecida no software MATLAB.Como resultado inicial, foi possível observar que as imagens geradas através da interação dos dadosobtidos experimentalmente com a interface gráfica, condizem de forma satisfatória com os resultadosreportados na literatura. Portanto, conclui-se que, resultados deste trabalho mostram que a interfacegráfica, desenvolvida no software MATLAB, ajuda no mapeamento de linhas e superfíciesequipotenciais, e pode servir como ferramenta de ensino e aprendizagem a ser utilizada nasdisciplinas de Física III e Eletromagnetismo.