El campo eléctrico y las superficies equipotenciales

Práctica: El campo eléctrico y las superficies equipotenciales
Objetivo Representar el campo eléctrico y las superficies equipotenciales. Relacionar campo eléctrico y potencial en un punto del espacio. Cuestiones previas ¿Qué entendemos por superficie equipotencial? ¿Realmente existen líneas equipotenciales o se trata de superficies equipotenciales? ¿Los potenciales son valores absolutos orelativos? ¿Qué relación hay entre la línea de campo y el vector campo eléctrico? ¿Se pueden cortar dos superficies equipotenciales? ¿Qué relación geométrica hay en un punto del espacio entre el vector campo eléctrico y la superficie equipotencial? ¿Qué relación hay entre la diferencia de potencial entre dos superficies equipotenciales próximas y el campo eléctrico?

Materiales y montaje • • • • •Papel milimetrado Polímetro Cables de conexión Fuente de corriente de tensión variable (5V será el máximo V de trabajo) y de corriente continua. Dos cubetas de metacrilato o plástico de base transparente con electrodos de acero inoxidables: una cubeta de 20x15x5cm (indicativo), la otra de superficie semejante y figura semicircular (ver figura). Las láminas metálicas tienen 1,5 cm de alturaaproximadamente. Agua para la cubeta (1 cm de profundidad aproximadamente). Fuente de alimentación de cc Láminas metálicas paralelas

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Fotografía del montaje

Conocimientos técnicos previos Hay que saber: Como utilizar un polímetropara medir diferencias de potencial. Hipótesis ¿Qué debemos esperar que sean las superficies equipotenciales? ¿La diferencia de potencial entre dos superfic ies equipotenciales toma siempre el mismo valor? Representemos aproximadamente las líneas de campo y el campo ¿Qué diferencia habrá entre las representaciones de las superficies equipotenciales y el campo de una cubeta respeto de la otra?Procedimiento experimental (medidas y representación gráfica) Colocamos en la base de la cubeta con la que trabajaremos, y por fuera, una hoja de papel milimetrado. Sobre esta hoja , previamente habremos marcado puntos, escribiendo las coordenadas, como se sugiere a continuación: ____________________________________________________________

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(2,3 ) (1,3) (2,2 ) (1,2) (2,1) (1,1)

Además tendremos una fotocopia de la hoja anterior para anotar los resultados de las medidas que hagamos. Las líneas destacadas están separadas 1 cm. Aparte tendremos otra hoja idéntica, o una tabla con las coordenadas anteriores, para anotar los valores del potencial que medimos. Para determinar el potencial muevela punta roja (positiva) del polímetro por los puntos anteriores y anota los valores registrados. Completa una tabla con las coordenadas de los puntos y el potencial medido. Dibuja las superficies equipotenciales y calcula el campo eléctrico.

Recursos de Internet Modelización de los campos eléctricos y superficies equipotenciales http://www.cco.caltech.edu/~phys1/java/phys1/EField/EField.html http://www.regentsprep.org/Regentes/physics/phys03/aparplate/ http://www.fislab.limpio/?CFID=6572990&CFTOKEN=49249257 http://web.mit.edu/jbelcher /www/java/vecnodyncirc/vecnodyncirc.html http://physics.wéber.edu/schroeder/software/EField/ http://www.lon-capa-capa.org/~mmp/kap18/RR447app.htm Ciencia, técnica y sociedad ¿Cuál es el fundamento de un microondas? ¿Como podríamos aislarnos de loscampos eléctricos? Jaula de Faraday Envuelve un móvil con papel de aluminio (asegúrate que está realmente todo recubierto), ahora llama desde otro, ¿qué ocurre? ¿Por qué?

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Final Elabora un informe a final para colgarlo en la web de la...