Campo electrico con bandeja humeda

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS INGENIERIA y AGRIMENSURA U.N.R | |
|ESCUELA DE FORMACION BASICA |
|DEPARTAMENTO DE FISICA Y QUIMICA T.P.Nº: 2 |
|FISICA III|

| |
|Titulo: “Mapeo de superficies equipotenciales y líneas de campo eléctrico”. |

PARTE A: Bandeja Húmeda

Introducción

Una carga eléctrica colocada enun campo eléctrico tiene energía potencial debido a su interacción con el campo. El potencial eléctrico en un punto se define como la energía potencial por unidad de carga colocada en dicho punto, su unidad en el sistema internacional es el volt.
Las superficies que tienen el mismo potencial eléctrico en todos sus puntos se llaman superficies equipotenciales. La dirección del campo eléctrico esperpendicular a la superficie equipotencial en cada uno de sus puntos.
Ya que la energía potencial de un cuerpo cargado es la misma en todos los puntos de una línea equipotencial dada, se deduce que no es necesario trabajo eléctrico para mover un cuerpo cargado sobre una de estas. Por lo tanto, la línea equipotencial que pasa por cualquier punto es perpendicular a la dirección del campo eléctricoen dicho punto.

Objetivos de la experiencia.
• Determinar las superficies equipotenciales y de campo eléctrico de varias configuraciones de electrodos en el plano.
• Reconocer simetrías en distintas configuraciones de electrodos.
• Observar propiedades de los conductores.
• Calcular campo eléctrico a partir de las mediciones de potencial.

Elementos Utilizados.
•Cubeta de plástico transparente.
• Set de electrodos metálicos.
• Fuente de fem alterna.
• Multímetro digital.
• Agua de grifo
• Accesorios de conexión.

Procedimiento.
La experiencia consistió en formar dentro de una cubeta de agua una especie de capacitor de placas paralelas a los cuales se le suministran cargas mediante una fuente de tensión. Una vez armado elsistema se obtiene un campo eléctrico sobre la superficie conductora. Luego se marcan los puntos de igual potencial para valores distintos.
Con los puntos obtenidos se trazan las líneas equipotenciales del campo.
En un primer caso se utilizan dos cuerpos rectangulares ubicados simétricamente . Luego los mismos cuerpos, pero con un anillo sin carga en alguna zona entre ellos.
A continuación podemosvisualizar los resultados obtenidos de la experiencia en sus respectivas gráficas.

Gráfica de las líneas equipotenciales y las líneas de campo de la primera experiencia

Gráfica de las líneas equipotenciales y las líneas de campo de la segunda experiencia

Cálculo del E a partir del gradiente V(x)
Sabemos que[pic], entonces, calcularemos el campo eléctrico en la mediatriz de loselectrodos a partir de la ecuación anterior, tomando en cuenta que tenemos una sola dimensión, por lo cual nuestra ecuación se reduce a [pic], y aproximando podemos decir [pic], entonces:

Conclusiones.
Tomando como referencia el primer sistema (dos electrodos prismáticos cargados) notamos que al producir cambios en el mismo se ocasionaron variaciones en las líneas equipotenciales, esto se debe a que alintroducir un conductor neutro se produce una redistribución de cargas en el mismo, que influye en la distribución de carga original de los conductores cargados, generando una variación tanto en las líneas de campo como en las equipotenciales, ya que las primeras son perpendiculares a estas últimas.
Notamos que las líneas observadas se acercan en gran medida a lo estudiado en teoría, con las...