FIII LAB3

CAMPO ELECTRICO

I.- OBJETIVOS.-

1. Graficar las líneas equipotenciales en la vecindad de dos configuraciones de carga (electrodos).
2. Calcular la diferencia de potencial entre dos puntos.
3. Calcular la intensidad media de campo eléctrico
4. Estudiar las características principales del campo eléctrico

II.- MATERIALES.-

- Fuente de voltaje 6 Vdc
- Juego de electrodos de cobre
- Cubeta devidrio
- 1 cucharita de sal común
- Voltímetro
- Electrodo móvil explorador
- Agua (a ras de la superficie)
- Alambres conectores

III.- FUNDAMENTO TEORICO.-

Un cuerpo cargado eléctricamente causa alrededor un campo electroestático. Para determinar y medir dicho campo en un punto cualquiera es necesario introducir en las vecindades de dicho medio otro cuerpo cargado, que llamaremos carga deprueba, y medir la fuerza que actúa sobre él. La carga de prueba qo se considera lo suficientemente pequeña de manera que la distorsión de manera que su presencia cause en el campo de interés sea despreciable.
La fuerza que experimenta la carga qo en reposo en el punto P en un campo eléctrico es: F=qoE y el campo electrico en dicho punto P es: E = F/qo. La magnitud o intensidad de campo eléctrico en Pse toma como E = |E|
Representación para una carga puntual positiva :


Q+





Representación para una carga puntual negativa, es similar pero con las líneas entrando.
Paravisualizar la intensidad y la dirección de un campo eléctrico se introduce el concepto de líneas de fuerza. Las líneas de fuerza son líneas imaginarias que son trazadas tales que su dirección y sentido en cualquier punto serán las del campo eléctrico en dicho punto. Estas líneas de fuerza deben dibujarse de manera tal que la densidad de ellas sea proporcional a la magnitud de campo.
Dos puntos A y Ben un campo electroestático tiene una diferencia de potencial V, si se realiza trabajo para mover una carga de un punto a otro, este trabajo es independiente de la trayectoria o recorrido escogidos entre estos dos puntos.
Sea un campo eléctrico E debido a la carga Q. Otra carga q+ en cualquier punto a del campo soportara una fuerza. Por esto será necesario realizar un trabajo para mover la cargaq+ del punto A otro punto B a diferente distancia de la carga.
La diferencia de potencial entre dos puntos A y B en un campo eléctrico se define como:
VAB = VB – VA = WAB/q+ (1)
Donde:
VAB : es la diferencia de potencial entre los puntos A y B
WAB: trabajo realizado por el agente externo
Q+: carga que se mueve entre el punto A y B.

En el SI, el trabajo se da en Joule, la carga eléctricaen Coulomb y la diferencia de potencial en Voltios.

Si el punto A es tomado muy lejos, la fuerza sobre la carga q+ en ese punto será prácticamente cero, entonces la diferencia de potencial en el punto B es llamado potencial absoluto del punto B. El potencial absoluto de un punto en un campo eléctrico es el trabajo realizado para traer la carga q+ desde el infinito al punto en consideración.
Esposible encontrar un gran numero de puntos todos con el mismo potencial en un campo eléctrico. La línea o superficie que incluye todos estos puntos es llamada línea o superficie equipotencial.
Sabemos que:
WAB = F.dl = -q Edlcos180o = q+Ed (2)

Combinando las ecuaciones (1) y (2) podemos obtener una relación para la intensidad de campo eléctrico, en función de la diferencia depotencial entre los puntos A y B y la distancia que los separa “d”, E=(VB - VA )/d

V.- PROCEDIMIENTO.-

1.- Arme el circuito del esquema. El voltímetro mide la diferencia de potencial entre un punto del electrodo y el punto que se encuentra en la punta de prueba.

2.- Ubique en forma definitiva los electrodos sobre el fondo de la cubeta de vidrio, antes de echar la solución electrolítica,...