1 Informe Fisica 2









PRIMER INFORME DE
FISICA II

ALUMNOS:
-Harol Kevin Tello Chuquimajo
-Felipe Carrasco
-Jhon Mendoza Toribio
PROFESOR: Valdivia
AÑO:
2013






OBJETIVO
El objetivo fundamental del presente experimento es determinar la forma de la distribución de las curvas equipotenciales, asimismo analizar la relación entre el campo eléctrico y la variación del potencial y por ultimorepresentar gráficamente las curvas equipotenciales de varias configuraciones de carga eléctrica, la cual se encuentra dentro de una solución conductor

FUNDAMENTO TEÓRICO
Al hablar de curvas equipotenciales tenemos que mencionar muchos conceptos tales como campo eléctrico, potencial eléctrico, líneas de fuerza y finalmente definir curvas equipotenciales.
a) Campo Eléctrico
Existen muchos ejemplos decampos, por ejemplo el flujo de agua de un río es un campo de vectores, llamado campo de flujo. Cada punto en el agua lleva asociado consigo una cantidad vectorial, la velocidad   con la cual pasa el agua por el punto. A los puntos cercanos ala superficie terrestre se le puede asociar también un vector de intensidad gravitacional.
El espacio que rodea a una varilla cargada parece estar afectado por lavarilla, y a éste espacio lo denominamos campo eléctrico.

Esto es, si colocamos una carga q1, ésta produce un campo eléctrico en el espacio que lo rodea. Ahora si colocamos, esta vez, una carga de prueba q2, ésta experimentaría una fuerza. Se deduce que el campo juega un papel intermedio en las fuerzas que obran entre las cargas. Entonces podemos decir que el campo eléctrico está íntimamenteligado a la distribución de cargas que lo denominaremos 

Con todo esto, se define al Campo Eléctrico utilizando el método operacional, como un vector que sólo requiere conocer la distribución de cargas .




Se define de esta forma, ya que si q fuera comparable con Q, entonces afectaría al campo creado por éste último.

Para una distribución de carga  , tomamos un elemento de contribución, y luegointegramos en todo su volumen:



b) Potencial Eléctrico
Una distribución de carga produce un campo eléctrico  , esta información es hasta cierto punto un poco incompleta y complicada de manejar, esto nos lleva a tratar de encontrar una magnitud que nos exprese en forma sencilla cómo una distribución de carga puede modificar su espacio de entorno.
Analicemos si el campo electrostático   es un campoconservativo. Es decir, para una fuerza   existe una función escalar U tal que cumple con la siguiente condición:

Entonces:                            
Para el caso más general:

  es una función vectorial, esto es:


Aplicando el operador rotor:
   ...(1)
Para 

Para           


Y ahora éstos resultados demuestran la expresión (1), con lo que se demuestra también que el campo   esconservativo, ya que , es decir justificamos la existencia de una función escalar U=V tal que   =  .
Por lo tanto la propiedad conservativa de   nos proporciona una función escalar V para evaluar los efectos de  .
La pregunta es inmediata, ¿qué interpretación toma V?. Si hacemos el producto escalar con un  e integramos obtendremos:
  =     


De acuerdo con lo anterior, como existen infinitas solucionesde V(  ) debido a V(  ), lo que será importante a la postre serán los  .
Analizando el V(  ) para una carga puntual en el origen:

Aquí se ha encontrado una relación entre la diferencia de potencial y el trabajo realizado por una fuerza externa. Ahora si realizamos el siguiente análisis:
c) Líneas de Fuerza
Son líneas imaginarias que representan la trayectoria de una partícula cargada si es que fuesecolocada en algún campo eléctrico.
Las líneas de fuerza presentan las siguientes características:
•          Las líneas de fuerza comienzan en las cargas positivas y terminan en las negativas.
•          La densidad de líneas es proporcional al valor del campo.
•          No existe intersección entre las líneas de fuerza resultantes.
•          La tangente a la línea en cualquier punto es...