Informe01

LÍNEAS DE CAMPO ELÉCTRICO Y REGIONES EQUIPOTENCIALES

L. Hernández, A. Peña, D. Chitiva, J. Pulido, I. Alba
Facultad de Ciencias, Fundamentos de electricidad y magnetismo
Universidad Nacional de colombia, Bogotá.

RESUMEN

En este laboratorio inicialmente usamos un montaje de semillas en aceite, cuya alineación nos permite visualizar las líneas de campo debidas a algunas distribuciones de cargaespecíficas. Luego se realizó un segundo montaje para obtener regiones equipotenciales usando un voltímetro conectado a una fuente. La búsqueda de estas regiones se hizo con base en los resultados obtenidos en la primera práctica y también usando el nexo teórico entre las líneas de campo eléctrico y las superficies equipotenciales, con el fin de optimizar este proceso. De esta manera logramosencontrar representaciones de dos objetos asociados a una distribución de cargas: Las líneas de campo y Las regiones equipotenciales; lo cual nos ayuda a entender comportamientos locales y globales del campo eléctrico.

ABSTRACT

1. INTRODUCCIÓN


2. MONTAJE EXPERIMENTALLa realización deesta práctica se divide en dos partes, en la primera se realiza el análisis de los campos eléctricos para diferentes distribuciones de carga y en la segunda la obtención de las regiones equipotenciales.
El montaje experimental para visualizar las líneas de campo generadas por diferentes configuraciones de las cargas está compuesto por una máquina de Wimshurst, una cubeta con aceite, semillas depasto y distintos objetos metálicos. La máquina de Wimshurst es de gran utilidad en nuestra práctica con la finalidad de separar cargar que luego se inducen a los materiales conductores. Luego, estos objetos cargados son los que van a generar el campo eléctrico.

Este procedimiento se realiza con las siguientes configuraciones de cargas:

Esfera cargada
Dos esferas con cargas de igual magnitud ysignos opuestos (Dipolo eléctrico).
Dos esferas con la misma carga.
Lámina delgada cargada.
Dos láminas delgadas paralelas con cargas de igual magnitud pero de signos opuestos. (Condensador de placas paralelas).
Aro o anillo cargado.
Dos aros concéntricos de diferente radio, con cargas de igual magnitud pero de signos opuestos.
Dos aros concéntricos de diferente radio, con la misma carga.
Un aro yuna lámina delgada con cargas de igual magnitud pero de signos opuestos.
Medio anillo cargado (Herradura).
Anillo con esferas cargadas.

En cada una de las distribuciones de cargas anteriores, se estudia el comportamiento del campo eléctrico usando como medio los agrupamientos vistos en las semillas, lo cual es una aproximación a las líneas de campo eléctrico asociadas con cada configuración decargas puesta en consideración.
Para realizar la práctica en su totalidad, se requiere de otro montaje experimental, con el objetivo de encontrar algunas regiones equipotenciales en unas distribuciones de carga específicas, para ello se tiene presente la relación geométrica entre las líneas de campo y las regiones equipotenciales, la cual orienta la práctica en el laboratorio.
En este montaje esnecesario tener una fuente de energía, un voltímetro, un recipiente con agua a poca altura, y algunos materiales conductores utilizados en el montaje anterior, como aros y láminas delgadas.















Se empieza con la conexión de un circuito sencillo, entre la fuente, el voltímetro y por supuesto los materiales conductores, esto se utilizará en las tres distribuciones de carga realizadas,...