Laboratorio campo eléctrico y potenciales

CAMPO ELÉCTRICO Y POTENCIALES.
PRACTICA No. 2

MATERIA:
FÍSICA ELECTROMAGNÉTICA

RESUMEN

En el siguiente laboratorio se pretende determinar las líneas equipotenciales sobre una capa de agua, generada por diferentes configuraciones de electrodos, mostradas en la Figura 1. A su vez se desea determinar el campo eléctrico y las líneas de campo eléctrico en un punto cualquiera sobre la capade agua.

Para ello se armaron diferentes configuraciones, se aplico un voltaje de 12V y con un multímetro buscaremos lecturas de 2, 4, 6, 8 y 10 voltios, en los puntos donde se de estas lecturas, serán llevados a graficas para ser analizadas posteriormente.
Un segundo procedimiento será el de encontrar el potencial en el interior de un conductor, se localizaran puntos alrededor de este y semedirá la diferencia de potencial.

INTRODUCCIÓN

Cuando dos partículas cargadas interactúan en el espacio vacío, ¿Cómo sabe cada una que la otra esta ahí? ¿Qué sucede en el espacio entre ellas para que se comunique el efecto de una sobre la otra?, al responder esas preguntas podemos reformular la ley de Coulomb en una manera muy útil, usando el concepto de campo eléctrico.

Para presentareste concepto, fijémonos en la repulsión mutua de dos cuerpos cargadas positivamente A y B. Figura 1. Supongamos que B tiene una carga [pic] y sea [pic] la fuerza eléctrica de A sobre B. Primero imaginemos que el cuerpo A, por la carga que lleva modifica de alguna manera las propiedades del espacio alrededor de él. Luego el cuerpo B, por la carga que lleva percibe que el espacio cambio en suposición. La respuesta de B es experimentar la fuerza [pic].

Podemos decir que la carga puntual [pic] produce un campo eléctrico en el espacio alrededor de ella y que este campo eléctrico ejerce la fuerza -[pic] sobre el cuerpo A. Para cada fuerza (la fuerza de A sobre [pic] y la fuerza de [pic] sobre A), una carga establece un campo eléctrico que ejerce una fuerza sobre la segunda carga. Enfatizamosque esto es una interacción entre dos cuerpos cargados. Una sola carga produce un campo eléctrico en el espacio que lo rodea, pero este campo eléctrico no puede ejerce una fuerza neta sobre la carga que lo generó. Si este principio no fuese válido, usted podría levantarse hasta el techo tirando de su cinturón.
[pic]

OBJETIVOS

• Determinar las líneas equipotenciales en una capa de aguasobre una superficie plana, generada por una configuración de electrodos dada.

• Determinar el campo eléctrico en un punto sobre la capa de agua.

• Obtener las líneas de campo eléctrico sobre la capa de agua.

Campo Eléctrico Y Potenciales

La diferencia de potencial entre dos puntos es el trabajo empleado para llevar la unidad de carga positiva de uno a otro. El potencial cero seestablece por convención, en general en el infinito. La función potencial se define en cada punto como la diferencia de potencial entre ese punto y el infinito. Es una función escalar, que asigna a cada punto un trabajo (producto escalar de fuerza por distancia).

Las líneas equipotenciales son intersecciones de las superficies equipotenciales con el plano del dibujo.
Nótese que las líneasequipotenciales no pueden cortarse (un punto no puede tener dos potenciales distintos al mismo tiempo)
Las líneas equipotenciales no tienen ninguna dirección definida. Una carga de prueba situada sobre una línea equipotencial no tiende a seguirla, sino a avanzar hacia otras de menor potencial.
Al contrario que las líneas de campo eléctrico, las líneas equipotenciales son siempre continuas. Notienen principio ni final.
Dada la simetría del montaje, para cada potencial hemos escogido únicamente puntos por encima del eje de ordenadas (en ambos experimentos). La representación gráfica por debajo de dicho eje será simétrica.Estudio de un campo eléctrico estacionario a partir de las líneas equipotenciales.El campo eléctrico es menos el gradiente del potencial. Eso tiene varias consecuencias...