electromagnetismo

UNIVERSIDAD DE PIURA
Facultad de Ingeniería
Programa Académico de Ingeniería Mecánico-Eléctrica
Curso: Electromagnetismo
Guía del laboratorio N0 1
Tema:
ESTUDIO
CUALITATIVO
DEL
CAMPO
ELÉCTRICO
Resumen
Dentro de este laboratorio se identificará el campo eléctrico y las curvas equipotenciales
generadas en una solución conductora cuando se colocan dos electrodos con diferente potencialdentro de esta solución conductora. Se colocará dos electrodos dentro de una solución conductora
de sulfatao de cobre + agua, generándose así un campo eléctrico que irá desde la carga positiva
hasta la carga negativa. Para poder identificar este campo eléctrico deberemos identificar las
curvas equipotenciales del mismo, para lo que se valdrá de un instrumento muy sensible que
permite medirdiferencias de potencial muy pequeñas, el galvanómetro.

Objetivos
El objetivo que busca este laboratorio es:
 Determinar las líneas de campo de un campo eléctrico a partir de la localización de las
curvas equipotenciales en un líquido conductor.
 Verificar que el gradiente de potencial es contrario a las líneas de campo eléctrico.

Base teórica
Normalmente un campo eléctrico serepresenta gráficamente por sus líneas de campo. El vector

E es tangente a una línea de campo en el punto que se evalúe. Las líneas de campo determinan
la dirección y sentido del campo eléctrico. Para una sola carga positiva, las líneas de campo son
líneas que apuntan hacia afuera de la carga, tal como se muestra en la figura 1, y no son cerradas,
sino que se prologan hasta objetos cargadosnegativamente.

Figura 1. Líneas de campo de un campo eléctrico de una carga puntual

Las líneas de campo se grafican de modo que su densidad, es decir el número de líneas por
unidad de área perpendicular a ellas, sea proporcional al valor de campo eléctrico en cada punto.

El negativo de la integral de línea de un campo eléctrico E desde un punto “a” hasta un punto
“b” representa el trabajopor unidad de carga, la variación de energía potencial por unidad de
carga y la diferencia de potencial que existe entre dichos puntos.
b
b
a
∆U ba
W
∆Vba = Vb − Va = −
= − = − ∫ Ed l = − ∫ Edl cosθ = ∫ Edr
q0
q0
a
a
b

Todo lo anterior brinda una relación entre E y ∆V , la cual expresa que el campo eléctrico es

opuesto al gradiente de potencial. Cuanto mayor es la intensidaddel campo eléctrico E , tanto
menor es la distancia perpendicular entre las superficies equipotenciales, por tanto las superficies
equipotenciales se hallan más próximas en un campo intenso y más separado en uno débil.
Otra forma de representar un campo eléctrico es mediante líneas equipotenciales. Una línea
equipotencial es la superficie compuesta por todos aquellos puntos cuyo potencialtiene el mismo
valor. No es necesario realizar ningún trabajo para mover una carga sobre una superficie
equipotencial, ya que por definición no hay diferencia de potencial entre cualquier par de puntos
situados en la superficie. Las relaciones geométricas entre las líneas de campo y las superficies
equipotenciales permiten obtener una idea cualitativa de la distribución de la carga y de laintensidad del campo eléctrico en un conjunto de conductores.
Por tanto, la superficie equipotencial que pasa por cualquier punto es perpendicular a la dirección
del campo en dicho punto. Si no fuera así, el campo tendría una componente situada sobre la
superficie y habría que realizar trabajo contra las fuerzas eléctricas para mover una carga en la
dirección de esta componente.
No existeinstrumento alguno que permita medir directamente la intensidad del campo eléctrico.
Sin embargo, si el medio es ligeramente conductor, se puede detectar con un galvanómetro la
diferencia de potencial entre distintos puntos, obteniendo luego las superficies equipotenciales y
luego las líneas de campo eléctrico.
Ejemplos de líneas de fuerza y líneas equipotenciales los encontramos en las figuras 2, 3...