Lineas equipotenciales

Índice

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1.- Superficies equipotenciales..........................................................................................2 2.- Estudio de un campo eléctrico estacionario a partir de las líneas equipotenciales......3 ___2.1.- Configuración de dos placas paralelas................................................................3 ___2.2.- Configuración de placa ybarrita.........................................................................5 3.- Tablas...........................................................................................................................6 4.- Gráficas.........................................................................................................................7 hola

1.- Líneas equipotenciales.

La diferencia de potencialentre dos puntos es el trabajo empleado para llevar la unidad de carga positiva de uno a otro. El potencial cero se establece 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 líneasequipotenciales son intersecciones de las superficies equipotenciales con el plano del dibujo.

Nótese que las líneas equipotenciales 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 demenor potencial.

Al contrario que las líneas de campo eléctrico, las líneas equipotenciales son siempre continuas. No tienen 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.
2.- Estudio de un campo eléctricoestacionario a partir de las líneas equipotenciales.

El campo eléctrico es menos el gradiente del potencial. Eso tiene varias consecuencias útiles para deducir las líneas de fuerza del campo eléctrico a partir de las equipotenciales:

• El campo eléctrico es una función vectorial, que se representa con flechas direccionales asociadas a las líneas de campo: la dirección de la fuerza producida en unacarga de prueba positiva. Las líneas de campo eléctrico empiezan en las cargas positivas y acaban en las negativas.

• Las líneas de campo eléctrico cortan a las equipotenciales y son perpendiculares a ellas, porque van en la dirección para la que el cambio de potencial por unidad de distancia es máximo. (Si hubiera una componente del campo eléctrico paralela haría falta trabajo para mover unacarga a lo largo de la línea equipotencial, contra la componente del campo. Y eso entra en contradicción con la definición de potencial.)

• Las líneas de campo eléctrico no se cortan entre sí, porque las equipotenciales tampoco lo hacen.

• La separación de las líneas equipotenciales indica la intensidad del campo eléctrico. Cuanto más juntas están, mayor es el módulo del campo. (Por supuesto,suponiendo que las líneas equipotenciales se hayan trazado con una diferencia de potencial fija de una a la siguiente) Si las líneas equipotenciales tienen una separación uniforme, se puede asumir que el campo eléctrico es constante.

2.1.- Configuración de dos placas paralelas.

En nuestro caso, en el experimento de las placas paralelas, en lugar de medir con un intervalo fijo de potencial lohemos hecho con uno de distancia. (Vid. Tabla 1) Aproximando por el método de los mínimos cuadrados, hemos hallado una recta (representada junto con los puntos obtenidos en la gráfica 1) y = ax + b en la que están contenidos todos los puntos del plano dados por el par de puntos respecto de los ejes coordenados correspondientes (distancia a la placa izquierda, potencial), así que nuestro campo...