Campo electrico y lineas equipotenciales

Laboratorio : Campo eléctrico y Líneas equipotenciales



INTRODUCCIÓN

En esta practica, analizaremos las lineas de fuerza generadas por el campo eléctrico producido en diferentes configuraciones. Hallaremos la diferencia de potencial (voltaje) en diferentes puntos para observar y analizar las lineas o superficies equipotenciales. Esto con el fin de obtener resultados en concordancia conlo que predice la teoría.

MARCO TEÓRICO

MAQUINA DE WIMSHURST

La máquina de Wimshurst es un ejemplo de máquina electrostática de inducción, que se ceba a sí misma, gracias a los sectores metálicos dispuestos radialmente en la superficie de los discos, y que tienen por objetivo la inducción inicial sobre las varillas, en rozamiento con los mismos. En su funcionamiento, ambos discos sedividen en dos mitades, cada una de las cuales adquiere carga igual pero de signo contrario, debido a la colocación diametral y perpendicular de las escobillas. Con esta configuración, cada mitad de disco induce en la zona correspondiente del otro una carga igual y de signo contrario. A la altura de unos peines metálicos situados sobre la horizontal, las cargas en los dos discos son del mismo signo,de manera que al repelerse mutuamente, se favorece que dichos peines la recojan y la almacenen en las dos botellas de Leiden.

El propósito de estas máquinas era conseguir, de manera interrumpida, electricidad de ambos signos y elevadas tensiones. Las máquinas de Wimshurst fueron los generadores de influencia más habituales en los gabinetes de física de finales de XIX, sin embargo, elrendimiento de los mismos no era el más adecuado, pues si bien resulta ser proporcional al número de discos y al diámetro de estos, tienen el inconveniente de su accionamiento manual, que propicia un movimiento irregular, causa de voltaje variable, al ser este proporcional a la velocidad del giro de los discos. Además, con la humedad y los descensos de temperatura el funcionamiento de la máquina deWimshurst se resiente en gran medida.



MATERIALES

Laboratorio 3
Máquina de Wimshurst
Láminas metalicas
Balines
Semi-aros metálicos

Laboratorio 4
Fuente de voltaje regulable
Multimetro
Soporte de icopor con vidrio
Aros metalicos
Láminas metalicas
Una taza de agua







PROCEDIMIENTO

1. Laboratorio 3
Sobre un proyector y utilizando una maquina de Wimshurts, seplantearon varios arreglos sobre los cuales debiamos plantear predicciones acerca de la forma del las lineas de campo que se producirían al crear una diferencia de potencial entre los elementos de cada arreglo. Después de tener realizadas las predicciones se prosiguió a accionar la máquina de Wimshurts para crear la diferencia de potencial en cada uno de los arreglos y así poder comparar las predicionescon los resultados.



2. Laboratorio 4
Utilizando el soprte de icopor con vidrio, marcado con un plano cartesiano y cubierto por una capa de agua, se procedió a ubicar dos aros metalicos separados uno del otro de tal manera que el centro de uno de los aros quedara ubicado en el punto (0,10) y el otro en el punto (0.-10) del plano cartesiano, como paso siguiente se conectaron cada una lassalidas de tensión de la fuente de voltaje a uno de los aros.
Posteriormente se encendió la fuente de voltaje y utilizando un multímetro se midieron las diferencias de potencial presentes entre los aros tomando como puntos de medición cada una de las divisiones del eje Y del plano que separaban un aro del otro.
El siguente paso fue tomar el valor de la diferencia de potencial en el punto (0,0) yposteriormente buscar el mismo valor en las rectas X=3, X=6, X=9, X=-3, X=-6, X=-9 variando la posición sobre el eje Y. Este mismo procedimiento se realizó para las posiciones (0,3) y (0,-3).

Finalmente se cambiaron los dos aros por dos laminas metálicas y se realizó el mismo procedimiento anterior.







RESULTADOS

Laboratorio 3
Esferas con cargas opuestas


Laminas paralelas...