Ingenieria

Experimentación Física II Líneas Equipotenciales

LÍNEAS EQUIPOTENCIALES Víctor Salinas Soto - Cód. 0741687 Laura Ximena Soto - Cód. 0636701 Marcela Alejandra Mera Cód.0828877 Facultad de Ciencias Naturales y Exactas Departamento de Física Universidad del Valle Resumen: El desarrollo experimental de la practica “Líneas Equipotenciales” permitió comparar los resultados obtenidos de forma teóricay experimental al evaluar el campo eléctrico de dos electrodos configuraciones en forma paralela y puntual. Esto se logro gracias al uso de un papel conductor, por medio del cual se obtuvo la diferencia de potencial entre los de dos electrodos, uno positivo y otro negativo, en diferentes distancias aledañas a estos para cada configuración con la ayuda de una fuente de potencial y un multímetro dealta sensibilidad, midiendo el potencial en diferentes puntos del papel, se logró la visualización de la geometría de las líneas equipotenciales (Líneas con igual potencial en cada punto) y a su vez el sentido del campo eléctrico. El análisis también permitió comprobar, que a lo largo de una línea equipotencial el campo no tiene componentes y que éste es perpendicular a las equipotenciales encualquier punto. En la determinación de las líneas se utilizó un voltaje de 6.08 ±0.01 voltios para ambos ensayos.   

I.

Introducción

La forma del potencial electrostático y del campo eléctrico es de gran ayuda, las distintas configuraciones de electrodos que son conductores cargados y tienen superficies equipotenciales son ejemplos de aplicación. II. Si se establece una diferencia depotencial entre cualquier par de electrodos, se produce un campo eléctrico entre ellos. La forma de este campo depende fundamentalmente de la distribución de cargas, es decir, la geometría de los electrodos y de su posición relativa. En la determinación de las líneas equipotenciales, fue necesario ubicar entre los electrodos un papel conductor que conduzca pequeñas cantidades de corriente y con estoidentificar la dirección del campo eléctrico, además identificar las líneas de campo electrostático, algunas de sus principales propiedades como son:

Se originan en una carga puntual. Comienzan en las cargas positivas y terminan en las negativas. Son perpendiculares a las equipotenciales en todo punto.

Modelo Teórico

Toda carga puntual �� crea en el espacio a su alrededor un campoeléctrico E dado por:

E

fe 1 q  r qo 4 o r 2

(1)

Las dos leyes de la electrostática, una que el flujo es proporcional a la carga que hay dentro del sistema y la otra el campo eléctrico es el gradiente de la función potencial y se puede representar geométricamente a través de líneas tangentes al campo llamadas líneas de campo.

Experimentación Física II Líneas Equipotenciales

Laslíneas muestran en todas partes la dirección del vector campo eléctrico. Estas líneas nos dan una imagen del campo eléctrico. La Ley de Gauss dice que las líneas deben partir de las cargas positivas y terminar en las negativas. El número de líneas de campo que sale debe ser igual al número que llega, también es igual a ��/��. También se tiene que las cargas de igual signo se repelen y las de signoopuesto se atraen, las líneas de campo eléctrico en estos casos son así:

Una imagen geométrica se encuentra para el potencial , a través de superficies sobre las cuales  es constante, tales superficies son llamadas superficies equipotenciales (superficies de igual potencia); sabiendo que el campo eléctrico es el gradiente del potencial y que el gradiente está en la dirección en el que elpotencial varía más rápidamente, siendo por lo tanto perpendicular a una superficie equipotencial; por tanto las líneas de campo por perpendiculares a las superficies equipotenciales.

III.

Detalles Experimentales

Figura 1. Izquierda – Campo Eléctrico formado por un dipolo. Derecha – Líneas del campo de acción de una carga positiva sobre una negativa.

El desarrollo de la practica se...