Informe nº 2 - campo electrico y superficies equipotenciales

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1. OBJETIVOS

- Estudiar las características principales del campo eléctrico.

- Calcular la diferencia potencial entre dos puntos.

- Graficar las líneas equipotenciales en la vecindad de dos configuraciones de carga (electrodos)

- Reconocer errores que se cometen al efectuar mediciones de corrientes, voltajes y resistencias.

2. EQUIPOS Y MATERIALES

- Unafuente poder regulable de 0 a 12 V.

- Un multímetro digital.

- Una cubeta de vidrio.

- 2 Hojas de papel milimetrado.

- Una punta de prueba.

- 2 conductores rojos (25cm)

- 2 conductores azules (25cm)

- 2 electrodos de cobre (de diferente forma)

- Agua destilada.

- Sulfato de cobre o 100 ml de ClNa.

3. MARCO TEÓRICO

DEFINICIÓN YCARACTERÍSTICAS

Un cuerpo cargado eléctricamente causa alrededor de él un campo electrostático. 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 de prueba, y medir la fuerza que actúa sobre el.

La carga de prueba q0 se considera lo suficientemente
pequeña de manera que ladistorsión que su presencia cause en el campo de interés sea despreciable.

Y el campo eléctrico en ese punto es:

La magnitud o intensidad de campo eléctrico en P se toma como:

Representación del campo eléctrico para una carga puntual positiva; las líneas radiales saliendo de la carga representan las líneas de fuerza.

Representación del campo eléctrico para una carga puntualnegativa; las líneas radiales saliendo de la carga representan las líneas de fuerza.

Para visualizar la intensidad y la dirección de un campo eléctrico se introduce el concepto de líneas de fuerza.

Las líneas de fuerza son imaginarias que son trazadas tales que su dirección y sentido en cualquier punto serán las del campo eléctrico en dicho punto .Estas líneas defuerza deben dibujarse de manera tal que la densidad de ellas sea proporcional a la Magnitud del campo.

Dos puntos A y B en un campo electrostático 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 escogido entre estos dos puntos.

Sea un campo eléctrico E debido a lacarga Q. Otra carga q+ en cualquier punto A del campo soportara una fuerza .Por eso será necesario realizar un trabajo para mover la carga q+ del punto A otro B a diferente distancia de la carga

La diferencia de potencial entre dos puntos A y B en un campo eléctrico se define como.

Donde:

VAB: es la diferencia de potencial entre los puntos A y B.

WAB:trabajo realizado por el agente externo.

q+ : carga realizado por el agente externo.

En el SI, el trabajo que da en joule, la carga eléctrico en 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 delpunto 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.
Es posible 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:Combinando las ecuaciones podemos obtener una relación para la intensidad del campo eléctrico , en función de la diferencia de potencial entre los puntos A y B y la distancia que los separa “d”.

Diseño:

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

No existe ningún instrumento que permita la medida de la intensidad del campo eléctrico en las vecindades de un sistema de conductores cargados...
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