Cambio De Potencial En Un Campo Electrico Debido A Dos Cargas Puntuales
Páginas: 7 (1533 palabras)
Publicado: 4 de junio de 2015
Hern
á
ndez, 1
Instituto Politecnico
Nacional
CAMBIO DE POTENCIAL
EN UN CAMPO ELÉCTRICO
DEBIDO A DOS CARGAS
PUNTUALES
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
ESCUELA
SUPERIOR DE
INGENIERÍA
MECÁNICA Y
ELÉCTRICA
Hernández G. J
Lara R. J. P
Miranda B. A.R
Reyes U. K. X
Profesora: Dra. García
Pacheco Georgina
Hern
á
ndez, 2
Hernández G. J
Lara R. J. P Miranda B. A. R
Reyes U. K. X
Electricidad y Magnetismo
4 de octubre de 2014
Cambio de potencial en un campo eléctrico debido a dos cargas puntuales
Objetivo
Demostrar que el campo eléctrico no es uniforme con un sensor de prueba, a partir de
dos cargas que generan un potencial eléctrico.
Marco Teórico (Karla)
Desarrollo Experimental
Como primer paso se
entró a la plataforma <> En
la
pantalla
del
simulador
se
encontraban cajas con electrones y protones
con carga
de
un
nanoCoulomb
y menos un nanoCoulomb
. En otra caja se
hallaban sensores
de campo
eléctrico
. Además, se mostraba una columna con opciones (Mostrar campo Eléctrico,
Mostrar V baja resolución, Mostrar V alta resolución, Rejilla… etc.). Por último se
encontraba un
voltímetro. Todos lo anterior
era manipulable,
es decir, se podía colocar
y mover dentro de la pantalla para poder tener diferentes condiciones en el
experimento
.
Hern
á
ndez, 3
En el experimento, se colocaron dos cargas puntuales, con cargas opuestas
pero de igual magnitud, con carga de un nanoCoulomb. Ambas cargas se atraen y
están separadas por un radio “r”, formando un campo eléctrico alrededor de ellas. El
campo eléctrico generado se muestra en la Figura 1 como las flechas rojas con un
punto blanco. El radio entre ambas cargas se mantuvo en dos metros durante todo el
experimento, como se muestra en la Figura 1. Diez sensores se colocaron entre ambas
cargas, variando la distancia de cada sensor con respecto a cada carga. Los sensores
se colocaron sobre el eje vertical, entre ambas cargas, cambiando la distancia entre
ellos en múltiplos de 0.25 metros. Los sensores se muestran en la Figura 1 como
círculos amarillos.
Esta representación en el programa hace que el desarrollo experimental se presente de
manera clara y concisa. Por lo anterior el simulador cumple con los requerimientos y
resultados esperados, ya que en la teoría se había considerado un modelo el cual en la
práctica lo cumple, haciéndolo veraz.
Hern
á
ndez, 4
Figura 1. Cargas y Campos
Cargas puntuales de +1nC y 1nC. Con sensores de campo eléctrico mostrando su dirección a diferentes ángulos.
Hern
á
ndez, 5
Figura 2. Cargas y Campos
Hern
á
ndez, 6
Cargas puntuales de +1nC y 1nC. Con sensores de campo eléctrico, sin mostrar
su dirección.
Resultados y Análisis
Los valores obtenidos teóricamente mediante la fórmula
, donde V
es el Potencial en unidades de Volts, k es la constante de proporcionalidad igual a
9
2 28.85x10
Nm
/C
, q
1 y
q
2 son lo valores de cada carga puntual en unidades de
Coulombs, y r
1 y r
2 son la distancia del sensor hacia cada carga en metros; fueron
reportados en la Tabla I. De igual manera, los valores obtenidos en el simulador se
reportaron en la Tabla I. Estos valores se reportaron en dicha tabla con respecto a la
distancia de la carga positiva, tomando en cuenta las diez mediciones hechas tanto
experimentalmente, como teóricamente.
Los valores reportados en la Tabla I fueron graficados en la Figura 3 para una
mejor interpretación. Así, se pudo observar que las gráficas y los valores del potencial
teórico y experimental son muy ...
á
ndez, 1
Instituto Politecnico
Nacional
CAMBIO DE POTENCIAL
EN UN CAMPO ELÉCTRICO
DEBIDO A DOS CARGAS
PUNTUALES
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
ESCUELA
SUPERIOR DE
INGENIERÍA
MECÁNICA Y
ELÉCTRICA
Hernández G. J
Lara R. J. P
Miranda B. A.R
Reyes U. K. X
Profesora: Dra. García
Pacheco Georgina
Hern
á
ndez, 2
Hernández G. J
Lara R. J. P Miranda B. A. R
Reyes U. K. X
Electricidad y Magnetismo
4 de octubre de 2014
Cambio de potencial en un campo eléctrico debido a dos cargas puntuales
Objetivo
Demostrar que el campo eléctrico no es uniforme con un sensor de prueba, a partir de
dos cargas que generan un potencial eléctrico.
Marco Teórico (Karla)
Desarrollo Experimental
Como primer paso se
entró a la plataforma <
la
pantalla
del
simulador
se
encontraban cajas con electrones y protones
con carga
de
un
nanoCoulomb
y menos un nanoCoulomb
. En otra caja se
hallaban sensores
de campo
eléctrico
. Además, se mostraba una columna con opciones (Mostrar campo Eléctrico,
Mostrar V baja resolución, Mostrar V alta resolución, Rejilla… etc.). Por último se
encontraba un
voltímetro. Todos lo anterior
era manipulable,
es decir, se podía colocar
y mover dentro de la pantalla para poder tener diferentes condiciones en el
experimento
.
Hern
á
ndez, 3
En el experimento, se colocaron dos cargas puntuales, con cargas opuestas
pero de igual magnitud, con carga de un nanoCoulomb. Ambas cargas se atraen y
están separadas por un radio “r”, formando un campo eléctrico alrededor de ellas. El
campo eléctrico generado se muestra en la Figura 1 como las flechas rojas con un
punto blanco. El radio entre ambas cargas se mantuvo en dos metros durante todo el
experimento, como se muestra en la Figura 1. Diez sensores se colocaron entre ambas
cargas, variando la distancia de cada sensor con respecto a cada carga. Los sensores
se colocaron sobre el eje vertical, entre ambas cargas, cambiando la distancia entre
ellos en múltiplos de 0.25 metros. Los sensores se muestran en la Figura 1 como
círculos amarillos.
Esta representación en el programa hace que el desarrollo experimental se presente de
manera clara y concisa. Por lo anterior el simulador cumple con los requerimientos y
resultados esperados, ya que en la teoría se había considerado un modelo el cual en la
práctica lo cumple, haciéndolo veraz.
Hern
á
ndez, 4
Figura 1. Cargas y Campos
Cargas puntuales de +1nC y 1nC. Con sensores de campo eléctrico mostrando su dirección a diferentes ángulos.
Hern
á
ndez, 5
Figura 2. Cargas y Campos
Hern
á
ndez, 6
Cargas puntuales de +1nC y 1nC. Con sensores de campo eléctrico, sin mostrar
su dirección.
Resultados y Análisis
Los valores obtenidos teóricamente mediante la fórmula
, donde V
es el Potencial en unidades de Volts, k es la constante de proporcionalidad igual a
9
2 28.85x10
Nm
/C
, q
1 y
q
2 son lo valores de cada carga puntual en unidades de
Coulombs, y r
1 y r
2 son la distancia del sensor hacia cada carga en metros; fueron
reportados en la Tabla I. De igual manera, los valores obtenidos en el simulador se
reportaron en la Tabla I. Estos valores se reportaron en dicha tabla con respecto a la
distancia de la carga positiva, tomando en cuenta las diez mediciones hechas tanto
experimentalmente, como teóricamente.
Los valores reportados en la Tabla I fueron graficados en la Figura 3 para una
mejor interpretación. Así, se pudo observar que las gráficas y los valores del potencial
teórico y experimental son muy ...
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