dbBS
Páginas: 5 (1129 palabras)
Publicado: 16 de mayo de 2013
29/febrero/2012
Experimento #5: Campo Eléctrico
I. Objetivo
1. Describir claramente el concepto de campo de fuerzas.
2. Determinar las líneas de campo eléctrico a partir de las líneas equipotenciales.
3. Distinguir entre las líneas de campo eléctrico y las equipotenciales y describir la relación de trabajo.
II. Teoría
La magnitud de la fuerza electroestática entre dos cargas Q1 yQ2 esta dada por la ley de Coulomb:
F= k*Q1*Q2/r^2
Donde, r es la distancia entre las cargas y k = 9x10^9 N-m^2/C^2, la dirección la fuerza puede ser determinada por la ley de cargas. La magnitud de campo eléctrico (E), esta definida como fuerza eléctrica por unidad de carga, E = F/Qo (N/C). Por conveniencia para determinar el campo eléctrico se utiliza una carga prueba positiva Qo. En elcaso del campo eléctrico asociado a una carga Q, la magnitud del campo eléctrico a una distancia r, de la carga esta determinado por:
E = F/Qo
= k*Qo*Q/Qo*r^2
= k*Q/r^2
(Campo eléctrico)
La dirección del campo eléctrico puede ser determinada por la ley de cargas. Esto es la dirección de la fuerza que experimente nuestra carga prueba positiva.
a) Este dibujo muestralos vectores de campo eléctrico cerca de la carga positiva.
b) Este dibujo muestra las líneas de fuerzas con las líneas equipotenciales para una carga positiva.
c) Este dibujo muestra el dipolo de campo eléctrico, donde las líneas de fuerzas nacen de la carga positiva y mueren en la carga negativa. Además siempre el campo eléctrico (E) apunta tangente a la línea de fuerza en el punto delobservador.
El movimiento de las cargas libre en un campo eléctrico se debe a la fuerza eléctrica que genera el campo, dicha fuerza mueve a esas cargas de un punto A hacia un punto B se dice que esa fuerza realizo trabajo. Esta definido por W= F*d, el trabajo realizado por unidad de carga en un campo eléctrico es llamado diferencial de potencial, ΔV,
ΔVab = Vb-Va = W/Qo
Si dicha carga no se mueve,el diferencial de potencial no va existir por lo tanto el ΔV = 0 que es lo mismo decir que el voltaje = 0V. Cabe mencionar que la fuerza que genera el campo eléctrico es una fuerza conservativa, esto es, que el trabajo que hace la fuerza no depende de la trayectoria sino del punto final y el punto inicial. Las líneas equipotenciales siempre tienen el mismo valor a lo largo de toda la línea, esconstante.
III. Instrumentos y Equipo
a) Fuente de voltaje (VDC) – suministra energía en forma de corriente directa.
b) Voltímetro – instrumento que mide el diferencial de potencial entre dos puntos.
c) Papel conductivo – papel que conduce la corriente eléctrica con mucha facilidad.
IV. Procedimiento Experimental
1. Conectar ambos polos de la fuente de voltaje al papelconductivo.
2. Utilizando el voltímetro, medir el voltaje y de esta manera trazar las líneas equipotenciales en un papel blanco.
3. Utilizando las líneas equipotenciales trazar las líneas de fuerzas, que nacen en el polo positivo y mueren en el negativo.
V. Resultados
VI. Preguntas y Respuestas
1) La dirección del campo esta dada por la dirección de las líneas de campo. ¿Por qué ladirección no esta dada por las líneas equipotenciales?
Las líneas de campo no dictan la dirección del campo por que son líneas de forma circular que rodean la carga y están distribuidas equipotencialmente, ósea no importa donde te ubiques alrededor de la línea su valor es constante y estas cortan las líneas de campo perpendicularmente. Mientras que las líneas de campo si pueden determinar ladirección del campo debido a que mientras más cerca de la carga mas intenso es el campo y su valor. Por otro lado si me alejo de la carga el campo se vuelve más débil y por tanto más pequeño el valor y así puede determinar en la dirección que apunta. A demás si logro saber donde esta ubicada la carga positiva y la negativa se que el campo sale de la positiva y muere en la negativa.
2) ¿En la...
Experimento #5: Campo Eléctrico
I. Objetivo
1. Describir claramente el concepto de campo de fuerzas.
2. Determinar las líneas de campo eléctrico a partir de las líneas equipotenciales.
3. Distinguir entre las líneas de campo eléctrico y las equipotenciales y describir la relación de trabajo.
II. Teoría
La magnitud de la fuerza electroestática entre dos cargas Q1 yQ2 esta dada por la ley de Coulomb:
F= k*Q1*Q2/r^2
Donde, r es la distancia entre las cargas y k = 9x10^9 N-m^2/C^2, la dirección la fuerza puede ser determinada por la ley de cargas. La magnitud de campo eléctrico (E), esta definida como fuerza eléctrica por unidad de carga, E = F/Qo (N/C). Por conveniencia para determinar el campo eléctrico se utiliza una carga prueba positiva Qo. En elcaso del campo eléctrico asociado a una carga Q, la magnitud del campo eléctrico a una distancia r, de la carga esta determinado por:
E = F/Qo
= k*Qo*Q/Qo*r^2
= k*Q/r^2
(Campo eléctrico)
La dirección del campo eléctrico puede ser determinada por la ley de cargas. Esto es la dirección de la fuerza que experimente nuestra carga prueba positiva.
a) Este dibujo muestralos vectores de campo eléctrico cerca de la carga positiva.
b) Este dibujo muestra las líneas de fuerzas con las líneas equipotenciales para una carga positiva.
c) Este dibujo muestra el dipolo de campo eléctrico, donde las líneas de fuerzas nacen de la carga positiva y mueren en la carga negativa. Además siempre el campo eléctrico (E) apunta tangente a la línea de fuerza en el punto delobservador.
El movimiento de las cargas libre en un campo eléctrico se debe a la fuerza eléctrica que genera el campo, dicha fuerza mueve a esas cargas de un punto A hacia un punto B se dice que esa fuerza realizo trabajo. Esta definido por W= F*d, el trabajo realizado por unidad de carga en un campo eléctrico es llamado diferencial de potencial, ΔV,
ΔVab = Vb-Va = W/Qo
Si dicha carga no se mueve,el diferencial de potencial no va existir por lo tanto el ΔV = 0 que es lo mismo decir que el voltaje = 0V. Cabe mencionar que la fuerza que genera el campo eléctrico es una fuerza conservativa, esto es, que el trabajo que hace la fuerza no depende de la trayectoria sino del punto final y el punto inicial. Las líneas equipotenciales siempre tienen el mismo valor a lo largo de toda la línea, esconstante.
III. Instrumentos y Equipo
a) Fuente de voltaje (VDC) – suministra energía en forma de corriente directa.
b) Voltímetro – instrumento que mide el diferencial de potencial entre dos puntos.
c) Papel conductivo – papel que conduce la corriente eléctrica con mucha facilidad.
IV. Procedimiento Experimental
1. Conectar ambos polos de la fuente de voltaje al papelconductivo.
2. Utilizando el voltímetro, medir el voltaje y de esta manera trazar las líneas equipotenciales en un papel blanco.
3. Utilizando las líneas equipotenciales trazar las líneas de fuerzas, que nacen en el polo positivo y mueren en el negativo.
V. Resultados
VI. Preguntas y Respuestas
1) La dirección del campo esta dada por la dirección de las líneas de campo. ¿Por qué ladirección no esta dada por las líneas equipotenciales?
Las líneas de campo no dictan la dirección del campo por que son líneas de forma circular que rodean la carga y están distribuidas equipotencialmente, ósea no importa donde te ubiques alrededor de la línea su valor es constante y estas cortan las líneas de campo perpendicularmente. Mientras que las líneas de campo si pueden determinar ladirección del campo debido a que mientras más cerca de la carga mas intenso es el campo y su valor. Por otro lado si me alejo de la carga el campo se vuelve más débil y por tanto más pequeño el valor y así puede determinar en la dirección que apunta. A demás si logro saber donde esta ubicada la carga positiva y la negativa se que el campo sale de la positiva y muere en la negativa.
2) ¿En la...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.