informe de fisica

Universidad de Puerto Rico
Recinto de Rio Piedras
Facultad de Ciencias Naturales
Departamento de Física










Experimento #6: Líneas de Campo Magnético













Extracto
En este experimento se van a evaluar líneas de fuerza y líneas equipotenciales mediante la formación de un campo eléctrico. Estas fueron representadas mediante una gráfica de una serie de 10puntos, los cuales se pudieron determinar por un probador positivo del sensor de voltaje. Estos puntos tenían que estar dentro de una región de placas de 0.5 V, 1 V, 1.5 V, 2.0 V y 2.5 V.

Marco Teórico
En un átomo, la carga del núcleo va hacer opuesta a la carga de la nube de electrones. A la carga del electrón va a llevar una carga negativa (-), mientras que a la carga opuesta del núcleo vaa llevar una carga positiva (+). Las cargas iguales se repelan mientras que las cargas opuestas se atraen. Estas cargas, positivas o negativas se asocian a la fuerza eléctrica. La fuerza eléctrica es una fuerza que actúa entre dos objetos, aún cuando los objetos no se están tocando y para poder explicar mejor este concepto se utiliza la visualización de un campo eléctrico. Según Michael Faraday,el campo eléctrico se extiende hacia afuera de cada carga y penetra todo el espacio. En el caso de que una segunda carga este cerca de la primera carga, se va a sentir un tipo de fuerza que es ejercida por el campo eléctrico presente.
En principio, se puede investigar el campo eléctrico alrededor de una carga o un grupo de cargas midiendo la fuerza en una pequeña carga de prueba positiva enreposo. Con carga positiva nos referimos a una carga tan pequeña que la fuerza que esta ejerce no afecta significativamente las cargas creadas por el campo. El campo eléctrico también es referido como un campo vectorial ya que el campo eléctrico es un vector. Por lo tanto, la dirección del campo eléctrico puede ser representada por flechas. Para poder visualizar el campo eléctrico, se dibujan variaslíneas para indicar la dirección del campo eléctrico a varios puntos en el espacio o en este caso en un papel. Las líneas del campo eléctrico o líneas de fuerza se dibujan de tal modo que indican la dirección de la fuerza con respecto al campo en una carga de prueba positiva y la dirección del campo eléctrico en cualquier punto es tangencial a la línea del campo en ese punto. El potencialeléctrico es el trabajo que debe ser realizado por el campo eléctrico para mover una carga positiva dividida por la unidad de carga de prueba. Otro tipo de líneas que también son representadas entre sistema son las líneas equipotenciales.
Las líneas equipotenciales (líneas azules en la Figura #1) son líneas alrededor del campo eléctrico que tienen la misma medida de potencial eléctrico. Estas líneasequipotenciales son perpendiculares a las líneas del campo eléctrico (flechas rojas en la Figura #1). Para medir magnitudes eléctricas activas como lo son las corrientes y los potenciales se utiliza un instrumento llamado multímetro con el cual se pueden obtener diagramas de curvas equipotenciales. El campo eléctrico y la electricidad se pueden encontrar durante nuestra vida diaria, como porejemplo en la industria y en nuestro hogar. Otros ejemplos que se pueden considerar en donde el campo eléctrico esta presente son en los televisores, microondas y radares.


Figura #2: Representación de curvas equipotenciales

Datos experimentales


Tabla #1: Medición de Voltaje a diferentes coordenadas en conductor esfera-esfera

Voltaje 0.5V 1.0V 1.5V 2.0V 2.5V
Medida Eje X (cm) Eje Y(cm) Eje X (cm) Eje Y (cm) Eje X (cm) Eje X (cm) Eje Y (cm) Eje X (cm) Eje Y (cm) Eje X (cm)
1 22.8 8.0 20.8 5.4 14.0 3.1 6.7 5.2 4.3 8.1
2 22.0 8.2 20.3 5.7 14.0 4.0 8.0 5.5 5.1 8.2
3 21.5 8.3 19.4 6.0 14.0 5.3 9.0 6.0 6.0 8.5
4 21.0 8.5 18.9 6.9 14.0 6.2 10.0 7.0 7.0 8.8
5 20.3 9.0 18.1 7.5 14.0 7.1 10.9 8.0 8.0 9.1
6 21.4 10.8 18.1 12.4 14.0 13.0 10.5 12.0 7.5 10.9
7 20.8 11.3 18.9...