Líneas equipotenciales

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Laura Pedraza,
William Castillo,
Harley Suarez,
Jonathan Sierra,

LINEAS EQUIPOTENCIALES Y CAMPO ELECTRICO

OBJETIVOS.
• Observar experimentalmente la formación de líneas equipotenciales para diferentes distribuciones de cargas (electrodos).
• Corroborar experimentalmente la existencia de líneas de campo y observar su correspondencia ortogonal con las líneas equipotenciales.• Realizar una representación grafica de las líneas de campo eléctrico para diferentes pares de electrodos.

INTRODUCCION.

Una superficie equipotencial es un lugar geométrico donde existen puntos de igual potencial eléctrico. El corte de dichas superficies con un plano genera las líneas equipotenciales, las cuales son ortogonales a las líneas de campo y por ende al campo eléctrico. Losmetales son un ejemplo de superficies equipotenciales y estos son usados como electrodos. Cuando se tienen dos electrodos con cargas opuestas se crea una diferencia de potencial eléctrico y así se genera un campo eléctrico, cuyas líneas de campo dependen de la posición y forma de los electrodos. Las líneas de campo y las superficies equipotenciales forman una red de líneas y superficies perpendicularesentre sí. En general las líneas de fuerzas de un campo son curvas y las equipotenciales son superficies curvas.

RESUMEN.

El propósito de la práctica es representar gráficamente las líneas de campo eléctrico. Experimentalmente es posible construir un sistema que sirva para generar una diferencia de potencial y así crear un campo eléctrico donde se pueden encontrar puntos equipotencialesproducidos por la interacción de diferentes electrodos y a partir de estos trazar líneas equipotenciales, conociendo la correspondencia ortogonal de dichas líneas con las líneas de campo se puede graficar las líneas de campo eléctrico. Para tal fin se utilizaron diferentes electrodos y la práctica se realizo en tres partes constituyendo los siguientes sistemas:
• Electrodos aro-aro
•Electrodos aro-barra
• Electrodos barra-barra
En cada uno de los casos anteriores, se buscaron puntos del sistema donde hubiese el mismo potencial tomando como referencia un sistema de ejes coordenados, y las parejas ordenadas obtenidas se graficaron obteniendo así las líneas equipotenciales.
Se observo que las líneas equipotenciales son paralelas a la superficie del electrodo, en el caso de unelectrodo circular estas se forman como círculos de mayor radio alrededor de cada electrodo.
Fue posible construir las líneas de campo para conocer la trayectoria del campo eléctrico, los resultados correspondieron satisfactoriamente con los descritos en la teoría.

MARCO TEORICO.

Toda carga puntual al interaccionar con otras cargas o con el mismo espacio que la rodea, crea un campo eléctricoque es una magnitud vectorial que depende directamente de la magnitud de la carga fuente e inversamente del cuadrado de la distancia entre dicha carga y la carga prueba.

[pic] (1)

Cuando más de una carga interacciona en un campo eléctrico y actúa como carga fuente respecto a una carga prueba común, y se desea medir el campo eléctrico ejercido sobre esta última se debe determinar el campoeléctrico que cada carga fuente ejerce individualmente sobre la carga prueba y el campo total será representado por la suma vectorial de los campos independientes.

[pic] (2)

El campo eléctrico se puede representar gráficamente por medio de líneas llamadas líneas de campo, las cuales son líneas de fuerza imaginarias tangentes al campo eléctrico que representan la trayectoria de las cargas, estascumplen las siguientes propiedades: siempre se originan en las cargas positivas y se dirigen a las cargas negativas; el número de líneas es proporcional a la magnitud de las cargas; no existe intersección entre ellas y su densidad o separación es proporcional a la magnitud del campo.

Aparte de crear un campo vectorial eléctrico, las cargas crean un campo escalar llamado potencial eléctrico...
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