Potencial y campo electrico

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PRACTICA1: CAMPO Y POTENCIAL ELECTRICO
Argandoña Felery Romina y Machaca Cruz Tania
romyarfe@hotmail.com, tania_mc8@hotmail.com
Horario martes 6:45-8:15 am, Laboratorio de Física III, Carrera de Ingeniería de alimentos, UMSS

Resumen

La practica pretende demostrar la relación lineal entre el campo eléctrico y la fuerza eléctrica haciendo variar el potencial eléctrico, para esto seconsidera la interacción entre una carga puntual q (colocada en una cuchara sobre la balanza de torsión) y un campo eléctrico generado por un condensador de placas paralelas sometidas a una diferencia de potencial V. Primeramente se observó la orientación del campo eléctrico entre las placas paralelas, independientemente se calculó la constante de torsión K de la balanza de torsión, luego se montó todoslos equipos para realizar una serie de mediciones de los arcos barridos por la cuchara a medida que se hacía variar el potencial eléctrico V de las placas paralelas. Con los datos obtenidos se calculó F y E, por el método de mínimos cuadrados se obtuvo una relación lineal y directamente proporcional entre F y E. se pudo comprobar la interacción coulombimétrica en términos de campo eléctrico.Introducción

- Observar las líneas de campo eléctrico en el interior de un condensador de placas paralelas que se encuentra a una diferencia de potencial V.
- Verificar la relación funcional entre fuerza F y el campo eléctrico E a la que una carga q está sometida. F = f(E)

Se dice que en una región del espacio existe un campo eléctrico E cuando al poner una carga en reposo en esaregión, ésta experimenta una fuerza eléctrica dada por F = qE.

Por lo general el campo eléctrico se origina en las cargas eléctricas, ya sea cargas puntuales o distribuciones de ellas. Se puede decir que el campo eléctrico es una de las formas en que la presencia de cargas altera las propiedades del espacio que lo rodea.

En el caso de una carga puntual el campo está dado por la Ley de Coulomb yes proporcional a la carga que lo produce e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia siendo su dirección radial.
[pic]
donde q se mide en Coulomb (C), r en metros (m) y K=9·109 Nm2/C. En la figura1 se ha representado este campo en forma de líneas radiales orientadas hacia fuera en la figura2 se muestra la forma que tiene el campo eléctrico (línea continua) cuando tenemos dos cargasde igual magnitud y signos opuestos.

[pic][pic]

El potencial corresponde a otra forma de describir y estudiar el problema eléctrico en forma absolutamente equivalente a como lo hacemos con el campo eléctrico. El potencial es una magnitud que está íntimamente relacionada con la energía (energía potencial eléctrica) y por lo tanto es un escalar.

Además, campo eléctrico y potencial estánrelacionados entre si, de hecho, el campo eléctrico es siempre perpendicular a las superficies o líneas de igual valor del potencial o equipotenciales (líneas punteadas que en la figura2), apunta en la dirección en que el potencial decrece y la magnitud del campo eléctrico es igual a la razón entre la diferencia de potencial entre dos equipotenciales muy cercanas y la distancia que las separa, estoes:
[pic]
Una diferencia importante desde el punto de vista experimental entre el campo eléctrico y el potencial es que el primero es muy difícil de medir directamente, mientras que el segundo se mide con un instrumento muy común, el voltímetro.

La interacción entre una carga puntual y un campo eléctrico viene dada por la expresión:
[pic] (1)
Donde F es la fuerza de interacción, q lacarga puntual y E el campo eléctrico. Para verificar la relación (1) es necesario medir la fuerza F por un lado y por otro el campo eléctrico E

La fuerza eléctrica F sobre la carga se mide por medio de una balanza de torsión en la que se verifica la siguiente relación en equilibrio.
[pic]
En el equilibrio tenemos que la sumatoria de torques en la balanza de torsión debe ser cero, por lo...
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