laboratorio campo y potencial electrico

 Universidad de Santiago de chile, Facultad de ciencias, Departamento de Física


LABORATORIO ELECTROMAGNETISMO
Experiencia Nº2 – Campo Eléctrico y Potencial Eléctrico
Camilo Bustamante1, Juan Gutierrez1, Luis Henríquez1, Sebastián Riffo1

1. Ingeniería civil en Minas, Departamento de Ingeniería en Minas


Resumen: Actividad 1: En esta experiencia se medirá elvoltaje entre 2 electrodos paralelos a una cierta distancia a medida que la sonda se vaya alejando de uno y acercando a otro. Determinando así los valores obtenidos a diferentes posiciones para luego graficarlos y sacar su relación funcional. Las ecuaciones obtenidas son las siguientes: V(x) = 0,0218 + 0,304x , V(y) = 2,020 en el punto x = 6

Actividad 2: En esta experiencia se medirá elpotencial eléctrico de una carga puntual dentro de dos electrodos cilíndricos, variando el radio. Se realizará un ajuste Logarítmico Natural a la curva que se obtuvo con los datos del práctico y se obtendrá la relación funcional del potencial generado por los electrodos y su campo eléctrico. Las ecuaciones obtenidas son las siguientes: V(r)=-2,09Ln(r)+5,02


1. Objetivos

Obtener la relaciónfuncional del Potencial Eléctrico generado por electrodos paralelos y cilíndricos coaxiales.
Determinar las funciones Campo Eléctrico para electrodos paralelos y cilíndricos coaxiales
Obtener experimentalmente las Líneas Equipotenciales formadas entre electrodos planos paralelos y cilíndricos coaxiales.
Obtener el Gráfico de Voltaje en función de la Posición con placas paralelas y cilíndricoscoaxiales.


2. Introducción
En cada punto del espacio, se asocia una propiedad vectorial llamada CAMPO ELECTRICO (E), que es una característica del espacio debido a la presencia de cuerpos cargados eléctricamente o simplemente cargas eléctricas puntuales. Al querer conocer el campo eléctrico en un punto del espacio, se debe establecer una relación fundamental tanto con la distancia entre el punto dedicho espacio y la carga; y la distribución de cargas eléctricas. Además se tiene una relación del campo eléctrico con la fuerza eléctrica de la forma:
F = E* q0 (siendo q0 una carga de prueba).

También es importante considerar las líneas de campo, que son aquellas curvas para las


cuales el vector campo eléctrico es tangente a ella en todos sus puntos.
.El potencial eléctrico sedefine como el trabajo realizado para trasladar una carga eléctrica desde un punto A hasta un punto B, y este se mide en Volt (Joule/Coulomb).
El campo eléctrico E(r) y el potencial eléctrico (o voltaje) V(r) están relacionados de la forma E= -
V (ř) (son dependientes entre sí).

Actividad 1:
En este práctico se trabajará con 2 placas cargadas paralelas con igual distribución de carga (unapositiva y otra negativa), aquí las líneas de campo son rectas paralelas entre si y perpendiculares a las placas y las líneas equipotenciales serán las líneas paralelas a las placas en donde el voltaje en dicha línea será constante.

Actividad 2:
En un sistema donde existen dos electrodos cilíndricos coaxiales con distintas cargas las líneas de campo eléctrico son rectas radiales desde el electrodopositivo hacia el electrodo negativo, mientras que las superficies equipotenciales son mantos cilíndricos coaxiales y este se mide en Newton/Coulomb.

Como el trabajo es una magnitud escalar, el potencial también lo es. Más específicamente la variación de potencial entre dos puntos próximos es:


Los instrumentos que utilizamos en estos experimentos fueron:

Una Cubeta con agua.
FuenteContinua (Data Studio) con una carga de 5 V.
Una Sonda de Voltaje conectada al Data Studio con una carga sinusoidal de 5 V.
2 electrodos planos conectados al Data Studio.
Data Studio que fue el Voltímetro utilizado y a la vez la Fuente Continua.
2 electrodos cilíndricos con diferentes radios conectados al Data Studio.


3. Diseño Experimental
Actividad 1:
Cubeta con agua.
Fuente continúa....