F2 L1 Guia

UNIVERSIDAD
SAN

NACIONAL
LUIS

DE

FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS AGROPECUARIAS

FISICA 2
Electricidad y Magnetismo

Determinación
superficies
equipotenciales,
líneas de fuerza
y campos
eléctricos.
Elaboración de
graficas
.

Ing. Sergio RIBOTTA
Ing. Marcela PESETTI

Laboratorio

1

Determinación de Superficies Equipotenciales,
Líneas de Fuerza y Campo Eléctrico
Elaboración de graficas.

1.1.Campo Eléctrico
1.1.1. Definición
1.1.2. Representación
1.2. Potencial Eléctrico
1.2.1. Definición
1.2.2. Representación
1.3. Relación entre superficies equipotenciales y líneas de fuerza
1.4. Trabajo Práctico de Laboratorio
1.3.1. Objetivo
1.3.2. Elementos a utilizar
1.3.3. Modo de realizar la experiencia

L-1. Reporte de Laboratorio Nro. 1 (F2TPL1RL1)

Graficas de superficies equipotenciales,líneas de fuerza y
campos eléctricos
1.1. Campo eléctrico
1.1.1.

Definición

En la vecindad a todo objeto cargado eléctricamente existe un campo eléctrico. Si una
carga de prueba qo positiva y unitaria es colocada dentro de ese campo eléctrico, sobre ella el
campo ejercerá una fuerza cuya dirección es la dirección del campo en ese punto y su
magnitud es proporcional a esta. Por lo tanto se defineal campo eléctrico mediante la
siguiente expresión
E

1.1.2.

F
qo

(1-1)

Representación

Una forma conveniente de visualizar al campo eléctrico de manera cualitativa de un
sistema de cargas o de una distribución cargada es realizarla a través de la utilización del
concepto de líneas de fuerza. Estas líneas representan la trayectoria que poseería una carga
de prueba dentro del campo en estudio.Las líneas de fuerza poseen las siguientes
características:
- La densidad de líneas por unidad de área es proporcional al valor del campo
eléctrico en ese punto.
- La tangente a la línea de fuerza en un punto da la dirección y sentido del campo
eléctrico en dicho punto.
- Las líneas de fuerza comienzan en las cargas positivas y terminan en las cargas
negativas.
1.2. Potencial eléctrico
1.2.1.Definición

Si consideramos dos puntos cualesquiera dentro de un campo eléctrico, se denomina
diferencia de potencial eléctrico (VA – VB) al trabajo que debe realizar un agente exterior WAB
para trasladar una carga de prueba qo desde el punto A hasta el punto B, es decir

VB  V A 

WAB
qo

(1-2)

Si se considera a uno de los puntos muy alejado, es decir a una distancia infinita, a este
punto se leasigna un potencial de referencia nulo, por ejemplo V A = 0, por lo tanto la
expresión 1-2 se reduce a

V

W
qo

En donde la ecuación 1-3 representa el potencial en un punto.

(1-3)

1.2.2.

Representación

Una superficie equipotencial es aquella en la que el potencial eléctrico tiene el mismo
valor en todos los puntos de la misma.
El potencial depende esencialmente del tipo de distribución decargas existente
productoras del campo eléctrico, dando lugar, en cada caso a diferentes tipos de superficies
equipotenciales.

1.3. Relación entre las superficies equipotenciales y las líneas de fuerza
Dado que un cuerpo cargado tiene la misma energía potencial en todos los puntos de
una superficie equipotencial dada, se deduce que no se necesita trabajo para desplazar un
cuerpo cargado sobre talsuperficie. En consecuencia
La superficie equipotencial que pasa por cualquier punto es perpendicular a la
dirección del campo eléctrico en ese punto.
En general las líneas de fuerza son líneas curvas y las superficies equipotenciales
superficies curvas. Para el caso especial en que el campo eléctrico es uniforme, tenemos líneas
de fuerza rectas y paralelas, y las superficies equipotenciales sonplanos paralelos
perpendiculares a las líneas de fuerza, este caso corresponde al de dos placas paralelas
cargadas.
A partir del diagrama de superficies equipotenciales podemos obtener el diagrama de
líneas de fuerza para una distribución de cargas cualesquiera, las cuales a su vez nos
permiten determinar la dirección y sentido del vector campo eléctrico en cada punto. Recordar
que el vector...