Lineas de campo electrico

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  • Publicado : 7 de noviembre de 2011
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Fundamento teórico:
Se puede definir el campo eléctrico, como la región del espacio donde se ponen de manifiesto los fenómenos eléctricos. Se representa por E y es de naturaleza vectorial. La región del espacio situada en las proximidades de un cuerpo cargado posee unas propiedades especiales. Si se coloca en cualquier punto de dicha región una carga eléctrica de prueba, se observa que seencuentra sometida a la acción de una fuerza, por tanto el cuerpo cargado ha creado un campo eléctrico.
Las líneas de fuerza en un campo eléctrico están trazadas de modo que son, en todos sus puntos, tangentes a la dirección del campo, y su sentido positivo se considera que es el que partiendo de las cargas positivas termina en las cargas negativas. La intensidad de un campo eléctrico creado porvarias cargas se obtiene sumando vectorialmente las intensidades de los campos creados por cada carga de forma individual.
Las líneas de campo y las líneas equipotenciales siempre son mutuamente perpendiculares. En una línea equipotencial, el potencial eléctrico permanece constante en toda la línea. Además las líneas de campo dependen mucho de la geometría de las cargas, (si estas tienen forma deesferas o barras, por ejemplo), dependiendo de esta geometría surgirá un cambio en el campo eléctrico. Si la geometría de las cargas es en forma de barra, las líneas equipotenciales se apreciarán de forma vertical, mientras que las líneas de campo eléctrico, se apreciarán de forma horizontal. Mientras que, si la geometría de las cargas es en forma de esfera, las líneas equipotenciales se veránigualmente en forma vertical y las líneas de campo eléctrico en forma horizontal, pero esta vez con una desviación (se verán más curveadas ambas).
El potencial eléctrico, o las líneas equipotenciales, son de unidad escalar. Las líneas equipotenciales toman la forma que produce el objeto del campo eléctrico. Se pueden definir como el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una cargaunitaria Q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica, en otras palabras, son las líneas que se encuentran de forma paralela a las del campo eléctrico o de fuerza, que se encuentran con la corriente en reposo.
El físico francés Charles de Coulomb inventó la balanza de torsión para medir las fuerzas electrostáticas. Utilizando este dispositivo pudo formular laley que lleva su nombre, que rige la interacción entre cargas eléctricas. La ley de Coulomb puede expresarse como la magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo, esta magnitud es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
La ley de Coulomb es válidasólo en condiciones estacionarias, es decir, cuando no hay movimiento de las cargas o, como aproximación cuando el movimiento se realiza a velocidades bajas y en trayectorias rectilíneas uniformes. Es por esto que es llamada fuerza electrostática.
Se puede expresar la ecuación de la ley de Coulomb como:
(Ec.1)
Donde F, significa la magnitud de la fuerza ejercida, k es laconstante de proporcionalidad, y se refieren a las dos cargas puntuales y r es la distancia entre las cargas.

Montaje:
Para llevar a cabo este experimento se utilizó lo siguiente:
• 1 Interfase PASCO 750
• 1 Sensor de voltaje
• 1 Multímetro
• 2 Cable conector banana –cocodrilo
• 3 Configuración de electrodos en papel de carbón
• 1 Tablero en corcho

Figura 1: Equipo utilizado para larealización de este experimento.

Recogido de datos experimentales:
Ver láminas adjuntas.

Discusión de resultados
El experimento realizado consistió en encontrar las líneas equipotenciales, para así encontrar las líneas de campo eléctrico. Para esto se montó el equipo como se muestra en la figura 1 y luego con el probador positivo del sensor de voltaje se buscaron 10 puntos dentro de la región...
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