Campo Electrico

CAMPO ELÉCTRICO
. OBJETIVOS:
* Graficar las líneas equipotenciales en la vecindad de dos configuraciones de carga (electrodos).
* Calcular la diferencia de potencial entre dos puntos.
* Calcular la intensidad media del campo eléctrico.
* Estudiar las características principales del campo eléctrico.

. FUNDAMENTO TEÓRICO:
Un cuerpo cargado eléctricamente causa alrededor deél un campo electrostático. Para determinar y medir dicho campo en un punto cualquiera es necesario introducir en las vecindades de dicho medio otro cuerpo cargado, que llamaremos carga de prueba, y medir la fuerza que actúe sobre él. La carga de prueba (q0) se considera lo suficientemente pequeña de manera que la distorsión que su presencia cause en el campo de interés sea despreciable.
Lafuerza que experimenta la carga q0 en reposo en el punto P en un campo eléctrico es:
F=q0E (1)
Y el campo eléctrico en dicho punto es:
E=Fq0 (2)
La magnitud o intensidadde campo eléctrico en P se toma como:
E=E=Fq0

Representación del campo eléctrico para una carga puntual positiva; las líneas radiales saliendo de la carga representan las líneas de fuerza.



Representación del campo eléctrico para una cargapuntual negativa; las líneas radiales entrando a la carga representan las líneas de fuerza.


Para visualizar la intensidad y la dirección de un campo eléctrico se introduce el concepto de líneas imaginarias que son trazadas tales que su dirección y sentido en cualquier punto serán las del campo eléctrico. Estas líneas de fuerza deben dibujarse de manera tal que la densidad de ellas seaproporcional a la magnitud del campo.

Dos puntos A y B en un campo electrostático tienen una diferencia de potencial V, si se realiza trabajo para mover una carga de un punto a otro, este trabajo es independiente de la trayectoria o recorrido escogido entre estos dos puntos.
Sea un campo eléctrico E debido a la carga Q. Otra carga q+ en cualquier punto A del campo soportara una fuerza. Por esto seránecesario realizar un trabajo para mover la carga q+ del punto A a otro B a diferente distancia de la carga, ver figura 4.
La diferencia potencial entre dos puntos A y B en un campo eléctrico, se define como:

VAB = VB – VA = WAB/q+ (3)
Donde:
VAB: es la diferencia de potencial entre los puntosA y B.
WAB: trabajo realizado por el agente externo.
q+: carga que se mueve entre el punto A y B.



En el SI, el trabajo se da en joule, la carga eléctrica en coulomb y la diferencia de potencial en voltios.
Si el punto A es tomado muy lejos, la fuerza sobre la carga q+ en ese punto será prácticamente cero, entonces la diferencia de potencial en el punto B es llamado potencial absolutodel punto B. El potencial absoluto de un punto en un campo eléctrico es el trabajo realizado para traer la carga q+ desde el infinito al punto en consideración.
Es posible encontrar un gran número de puntos todos con el mismo potencial en un campo eléctrico. La línea o superficie que incluye todos estos puntos es llamado línea o superficie equipotencial.
Sabemos que:
WAB= ABF.d.l = -q+ ABE.d.l = -q+ABEdl.cos1800 = q+Ed (4)
Combinando las ecuaciones (3) y (4) podemos obtener una relación para la intensidad de campo eléctrico, en función de la diferencia de potencial entre los puntos A y B y la distancia que los separa “d”.
E= VB – VA/d
III. MATERIALES Y EQUIPO:
Fuente de voltaje:...