Campos Eléctricos y Líneas Equipotenciales

Universidad Politecnica de Puerto Rico
Departamento de Ciencias y Matemáticas

Campos Eléctricos y Líneas Equipotenciales

Álvarez Eric M. ID 0010955 29 de novimbre de
Jiménez Juan ID 0109059 SCIE-2451-13
Laureano Christian ID 0107308 Prof. Carmen Maldonado
Torres Miguel ID 0111053

I. Título:
“Campo Eléctrico y Líneas Equipotenciales”II. Objetivos:
1. Describir claramente el concepto de campos de fuerza.
2. Explicar que son las líneas de fuerzas y sus interpretaciones físicas.
3. Diferenciar entre líneas de fuerzas y equipotenciales, y describir la relación en el trabajo.
III. Teoría:
En este experimento nos familiarizamos con los diferentes campos eléctricos y las líneasequipotenciales. El campo eléctrico (E = F/q0) o la intensidad del campo eléctrico es la unidad por carga de la fuerza eléctrica. Se puede llegar a representar gráficamente las líneas de fuerza determinando la fuerza eléctrica de una carga de prueba en diferentes puntos en la proximidad de una configuración de cargas. El concepto de las líneas de fuerza se utiliza para poder visualizar la magnitudy dirección de un campo eléctrico. También la unidad por polo de una fuerza magnética se conoce como la intensidad del campo magnético o simplemente el campo magnético (B). La dirección de una fuerza en un lugar en particular es la que la fuerza experimenta por el polo magnético del norte.
La magnitud de la fuerza electrostática entre dos puntos de cargas q1 y q2 es dada por la leyde Coulomb’s F = (kq1q2)/r^2 donde k es la constante 9.0 * 10^9 N-m^2/C^2 y r la distancia entre las dos cargas. Por conveniencia el campo eléctrico se determina utilizando cargas positivas. Cuando el campo eléctrico es asociado con una sola carga positiva la magnitud del campo eléctrico a una distancia r desde la carga es:

E = (F/q0) = (kq0q)/(q0r^2) = (kq)/r^2

La dirección delcampo eléctrico se puede determinar por la ley de cargas. Como dado curioso mientras más cerca se encuentre las líneas de fuerzas entre si más fuerte es el campo.
La ley de cargas nos dice que cargas iguales se repelen y cargas diferentes se atraen. Por ende si una carga positiva fuera soltada en la cercanía de una carga positiva esta viajaría sobre una línea de fuerza en ladirección indicada alejándose de la carga. Al contrario de una carga negativa que viajaría de igual manera sobre una línea de fuerza peor en dirección contraria a la fuerza emitida por la carga positiva. Como una carga se mueve en el campo eléctrico por la acción de la fuerza eléctrica sobre ella, se dice que el trabajo se realiza por el campo de una carga en movimiento de un punto a otro (W = Fd).El trabajo por carga q0 en movimiento de una carga entre dos puntos en un campo eléctrico se llama diferencia potencial (V ((Vba = Vb - Va = W/q0). Donde la diferencia potencial es igual a una constante esos caminos se le conoce como equipotencial y estos son perpendiculares a los caminos de las líneas de campos.

IV. Procedimiento:
Este experimento comenzó con una breveintroducción de los instrumentos del laboratorio y en la cual la profesora nos dio una demostración de sus funciones. Lo primero que realizamos fue conectar los terminales al galvanómetro, estos se utilizan para localizar los puntos en el campo equipotencial. Luego se conecta la batería a los terminales de la tabla y se coloca una platilla en la parte de atrás de la tabla. Se coloca una hoja en blancoque queda sujetada en las cuatro esquinas, entonces se dibuja una de las plantillas, luego se utiliza las tenazas del galvanómetro para encontrar los puntos donde en el galvanómetro de cero y deben marcarse alrededor de 8 a 10 puntos para cada línea equipotencial (E1 a E7). Teniendo ya los puntos requeridos podemos demostrar las curvas equipotenciales para formar el campo eléctrico. También...