Campo Electrico y Potencial Electrostatico

MARCO TEÓRICO
El campo eléctrico es un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.1 Matemáticamente se describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor q sufre los efectos de una fuerza eléctrica que se define como la relación entre la Fuerza Coulombianaque experimenta una carga testigo y el valor de la carga testigo(una carga testigo positiva). La definición más intuitiva acerca del campo eléctrico se la puede estudiar mediante la ley de Coulomb.
Los campos eléctricos pueden tener su origen tanto en cargas eléctricas como en campos magnéticos variables. Las primeras descripciones de los fenómenos eléctricos, como la ley de Coulomb, sólo teníanen cuenta las cargas eléctricas, pero las investigaciones de Michael Faraday y los estudios posteriores de James Clerk Maxwell permitieron establecer las leyes completas en las que también se tiene en cuenta la variación del campo magnético. La idea de campo eléctrico fue propuesta por Faraday al demostrar el principio de inducción electromagnética en el año 1832.

MATERIAL
* Generadorelectrostático
* Voltímetro electrostático
* Esfera conductora hueca
* Sonda eléctrica con cable
* Péndulo electrostático
* Electrómetro
* Cuba electrostática, aceite de ricino y aserrín
* Retroproyector
* 4 juegos de electrodos
* 4 cables caimán-caimán
* 4 cables banana-caimán

DESARROLLO
* Detección del campo electrostático indirectamente
1.- Seconecto la esfera hueca a la terminal positiva del generador electrostático.
2.- Se activó el generador eléctrico a su máximo.
3.- Con el electroscopio se verificó que la esfera hueca estaba electrizada.
4.- Se acercó el péndulo electrostático a la esfera hueca, sin que la esfera de esta toque la esfera hueca. Se tomó nota del efecto que produce en el péndulo electrostático.
5.- Se repitió lainstrucción anterior en puntos radicalmente simétricos a la esfera hueca. Para ello se colocó la esfera hueca sobre la cartulina.
6.-Se acercó nuevamente el péndulo electrostático a la esfera hueca, pero esta vez que la esferita del péndulo tocará la esfera hueca. Se separó el péndulo de tal forma que la esferita quedó entre 8 y 10 cm de la superficie de la esfera hueca; se observó y se tomó notadel resultado.
7.- Se colocó el péndulo a una distancia donde se apreció claramente el efecto observado en el paso 4. Se desactivó el generador sin descargarlo. Se observó y anotó el comportamiento de la esferita del péndulo electrostático.

* Materialización de las líneas de fuerza
1.- Se asintió el recipiente sobre el retroproyector, se colocaron dos electrodos semejantes en dichorecipiente, uno frente al otro separados unos 5 cm y se conectaron estos a las terminales del generador.
2.- Se vertió un poco de aceite en la región entre los electrodos y se dispersó uniformemente un poco de aserrín sobre el aceite y se activó el generador electrostático.
3.- Se enfocó el retroproyector y se observo cuidadosamente analizando la configuración e intensidad del campo eléctrico (deacuerdo a la correspondencia: mayor intensidad de líneas, mayor magnitud de campo eléctrico y viceversa) en las diferentes regiones que caracterizan el arreglo de electrodos. Se anotaron las observaciones.
4.- Se repitió el procedimiento anterior para cada uno de los pares de electrodos que se disponían, en especial se puso atención en el arreglo de electrodos circulares concéntricos.DIAGRAMAS

CÁLCULOS

F=Kq1q2r12y12
V | r | 1/r |
6900 | .12m | 8.33 |
6700 | .14m | 7.14 |
6600 | .16m | 6.25 |
6400 | .18m | 5.55 |
6000 | .20m | 5.0 |
5800 | .22m | 4.54 |
5700 | .24m | 4.16 |
5400 | .26m | 3.84 |
5100 | .28m | 3.57 |
4800 | .30m | 3.33 |

E12=F12q2=Kq1q2r12q22y12
E=Kr12q1r122
∇vr=E(r) ddrv(r)=E(r)
vr=-E(r) vr=kqr...