Lineas de campo y equipotenciales

LINEAS DE CAMPO Y LINEAS EQUIPOTENCIALES
Andrés Felipe Hernández Cuadros 114143
Diego Afanador Sabogal 174359
INTRODUCCIÓN
El campo eléctrico en resumidas cuentas es la modificación que una carga eléctrica puede ejercer sobre el espacio, y además el campo eléctrico se relaciona con el potencial eléctrico mediante la ecuación:
E= -∇Φ
El potencial eléctrico es un escalar y se representagráficamente haciendo uso de las líneas equipotenciales, que como su nombre lo indica son lugares geométricos que se encuentran con un mismo valor de voltaje al medirlo con un voltímetro.
MÉTODO
Se realizaron dos prácticas en esta ocasión, la primera consistió en el empleo de la máquina de WIMSHURST (DIBUJO 1), la cual es un generador electrostático que consiste en acumular carga en unos electrodospor medio de frotamiento entre dos materiales, para esto la máquina consta de dos escobillas conectadas a dos electrodos cada una y cuando las ruedas dan vuelta se acumula carga por frotamiento en los electrodos.

DIBUJO 1: máquina de WIMSHURST
Los electrodos de la máquina se conectaban a distintas figuras geométricas y se colocaban sobre una cubeta con semillas que con la carga del electrodose polarizaban y permitían conocer la forma de las líneas de campo creadas por el electrodo, de tal forma que también se podría tener una representación de las líneas de campo formadas por las distintas figuras geométricas conectadas a los electrodos.

La segunda parte consistió en que mediante un montaje (DIBUJO 2) que consistía en una cubeta en forma de bandeja que en el fondo tenía un vidrioal cual se le colocó por debajo una hoja de papel milimetrado y posteriormente se procedió a colocar agua en el montaje y colocar dos superficies geométricas conectadas a una fuente de voltaje, que hacían las veces de electrodos, y haciendo uso de un voltímetro se midió el potencial en distintos puntos de la cubeta con el fin de determinar aquellos que registraran valores de potencial iguales, ycambiando las formas geométricas de los electrodos fue posible construir las GRAFICAS 1, 2 Y 3.

DIBUJO 2: montaje utilizado para determinar las líneas equipotenciales.
RESULTADOS Y CONCLUSIONES
* Carga puntual:

FIGURA 1: alineación de las semillas cuando se conectaba un electrodo a una esfera metálica que simulaba una carga puntual, la alineación de las semillas permiten darse una idease las líneas de campo, aunque no de la dirección.

* Dos cargas de signo opuesto:

FIGURA 2: alineación de las semillas cuando se conectan los electrodos opuestos a dos esferas metálicas que simulan dos cargas de igual signo, y claramente se ve el por qué dos cargas iguales se repelen, ya que las líneas de campo así lo hacen.

* Dos cargas del mismo signo:

FIGURA 3: alineación delas semillas cuando se conectan dos esferas metálicas a distintos electrodos a fin de que ambas contengan carga de signo opuesto, y en la figura se ve como las líneas de campo se conectan lo que implica que como el campo tiene una dirección, estas líneas salen en este caso de la carga positiva y llegan a la carga negativa, es por eso que entre ellas se atraen.
* Varías cargas de mismo signo:FIGURA 4: varias cargas conectadas entre sí por un anillo conductor las cuales se conectaron a un electrodo para que todas adquirieran la misma carga, permiten observar que las repulsiones ocasionan que no exista campo eléctrico en el interior del anillo.
* Anillo conductor:

FIGURA 5: el anillo se conecta a un electrodo y lo que se observa es que hay líneas de campo en el exterior delanillo, pero que en el interior del anillo no hay campo ya que el potencial es constante.
* Anillo conductor y placa conductora:

FIGURA 6: al conectar el anillo y la placa a electrodos distintos, se observa que se forman las líneas de campo como si se tratase de dos cargas puntuales de signo opuesto, pero en el interior del anillo no sucede nada con las semillas porque el potencial es...