CAMPO ELECTRICO Y SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES

CAMPO ELECTRICO Y SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES
1. OBJETIVOS:
Analizar las características principales del campo eléctrico.
Tomar puntos de distancia a con el multímetro a pequeñas escalas.
Determinar lo establecido con parámetros a pequeña escala que nos determine a que distancia estamos trabajando.
Los puntos que ya se establecieron serán basados para cálculos indispensables almomento de presentar el informe.
Determinar la intensidad media del campo eléctrico.
Graficar las superficies equipotenciales y las líneas de campo eléctrico en el plano.

2. EQUIPOS Y MATERIALES:
Una (01) fuente de poder regulable de 1 a 12 V.
Un (01) multímetro digital
Una (01) cubeta de vidrio
Una (01) punta de prueba.
Dos (02) conductores rojos, 25 cm.
Dos (02) conductoresazules, 25 cm.
Dos (02) electrodos de cobre (de diferente forma) - Agua destilada.
Sulfato de cobre o 100 ml de ClNa.


3. FUNDAMENTO TEORICO:
Un cuerpo cargado eléctricamente, de carga Q, genera en el espacio un campo eléctrico E. si una carga eléctrica que de prueba esta dentro de la región donde existe el campo eléctrico E, entonces sobre ella actuara una fuerza eléctrica F, dada por:En un punto P (x,y,z), la intensidad del campo eléctrico se define como la fuerza por la unidad de carga que experimenta en dicho punto. La fuerza es una cantidad vectorial, entonces la dirección del campo eléctrico en el punto P(x,y,z) es la dirección de la fuerza sobre una carga positiva de prueba ubicada en dicho punto (q).


Para visualizar a un campo eléctrico se ha introducido elconcepto de línea de fuerza. Las líneas de fuerza son líneas imaginarias, cuya dirección señalan la dirección del campo eléctrico en cada punto y la densidad de líneas en una región está dada para determina la intensidad del campo en dicha región.

La diferencia de potencial entre dos puntos en una región de campo eléctrico. Se define como el trabajo realizado para mover una carga unidad deun punto a otro. Este trabajo es independiente del recorrido entre los dos puntos. Consideremos un campo eléctrico producido por la carga +Q (ver figura N°1), donde la carga de prueba +q en cualquier punto del campo soporta una fuerza. Por la razón, sería necesario realizar un trabajo para mover la carga de prueba entre los puntos B y C a diferentes distancias de la carga +Q. la diferencia depotencial entre dos puntos en un campo eléctrico es definido como la razón del trabajo realizado sobre una carga moviéndose entre los puntos considerados entre la carga q. es decir:



Donde V es la diferencia potencial, W es el trabajo realizado y que es la carga. Si el trabajo es medido Joules (J) y la carga en Coulomb (C), entonces la diferencia de potencial resulta expresada en Voltios(V).



Si el punto B de la figura N° 2 es tomado muy lejos de Am la fuerza sobre la carga de prueba en este punto prácticamente es cero. La diferencia de potencial entre C y un punto a una distancia infinitamente grande, conocido como el potencial Absoluto del punto C, la cual se define como el trabajo por unidad de carga que se requiere para traer una carga desde el infinito al puntoconsiderado.

Las superficies equipotenciales son aquellos puntos del campo eléctrico que tiene el mismo potencial eléctrico, formando un lugar geométrico en la región del campo eléctrico.
Combinando las ecuaciones (1) y (2) podemos obtener la relación entre el campo eléctrico que tiene el mismo potencial eléctrico, formando un lugar geométrico en la región del campo eléctrico.
Combinando lasecuaciones (1) y (2) podemos obtener la relación entre el campo eléctrico y la diferencia de potencial, teniendo en cuenta que: W=FD; por lo que:

Donde d es la diferencia entre los dos puntos cuya diferencia de potencial es definida.
Un manera de representar el campo eléctrico es mediante las líneas de campo. Estas son las líneas cuya tangente en cualquier punto tienen la dirección del...