Experiencia 6 Fisica II Campo El Ctrico



Unidad Educativa Santa Cruz
Ciencias Básicas

FISICA II
EXPERIENCIA Nro. 6

Campo Eléctrico


Doc. Ing. Desiderio Arancibia Rivera






Fecha: 22/09/2013

Capacidades
Al finalizar la experiencia, el estudiante tendrá la capacidad de:
Graficar las líneas equipotenciales en la vecindad de dos configuraciones de carga (Electrodos)
Calcular la diferencia de potencial entre dos puntos
Calcularla intensidad media del campo eléctrico
Estudiar las características principales del campo eléctrico
Fundamentos Teóricos
Las fuerzas ejercidas entre sí por las cargas eléctricas se deben se deben a un campo eléctrico que rodea a cada cuerpo sometido a carga, y cuya intensidad está dada por la intensidad de campo “E”. Si ahora se encuentra una carga que dentro de un campo eléctrico (producidopor otra carga), entonces actua sobre la primera una fuerza F. Para la relación entre intensidad de campo y la fuerza es válida la fórmula:

La magnitud de la intensidad de la fuerza eléctrica, por lo tanto, está dada por la ecuación:

La fuerza sobre una carga eléctrica dentro de un campo eléctrico es mayor mientras mayor sea la intensidad del campo eléctrico, y mayor sea la misma carga.
Noobstante, el campo eléctrico no solo se ve determinado por la magnitud de la fuerza que actúa sobre la carga, sino también por su sentido. Por tanto los campos eléctricos se representan en forma de líneas de campo, que indican el sentido del campo. La forma de un campo eléctrico está aquí determinada por la forma geométrica de las cargas que generan el campo, al igual que por la posición que adoptenentre ellas. Las líneas de campo indican, en cada punto del mismo, el sentido de la fuerza eléctrica. Al respecto, las siguientes imágenes muestran el campo eléctrico de una carga puntual positiva (Izquierda) y de una carga puntual negativa (Derecha).


Las líneas de campo se desplazan en este caso en forma de rayos que salen hacia el exterior a partir de la carga. El sentidode las líneas de campo (Indicado por las flechas) señala, de acuerdo a la convención establecida, el sentido de la fuerza de una carga positiva (en cada caso pequeñas cargas puntuales en las imágenes); Esto significa que las líneas de campo parten cada vez de una carga positiva (o del infinito) y terminan en una carga negativa (o en el infinito). La densidad de las líneas de campo indicancorrespondientemente la intensidad del campo eléctrico; aquí, ésta decrece al alejarse de la carga puntual.
Si se encuentran cargas positivas y negativas repartidas uniformemente sobre dos placas de metal colocadas frente a frente, en paralelo, como es el caso del condensador de placas planas paralelas, entre ambas superficies se generan líneas de campo eléctrico paralelas, como se muestra en la siguientefigura.

Estas líneas de campo parten de la placa con carga positiva y terminan en la placa con carga negativa. Dado que la densidad de las líneas de campo, al interior del condensador, es igual en todas partes, la intensidad de campo eléctrico E de las placas es también igual en toda la superficie. Un campo eléctrico de esta naturaleza recibe el nombre de campo eléctrico homogéneo.
Nota.-Tomar en cuenta que en el exterior del condensador al igual que en estas placas paralelas circulan líneas de campo eléctrico, pero estas se curvan y tienen un valor muy pequeño en comparación de las que están entre las placas.

Un cuerpo cargado eléctricamente causa alrededor de él un campo electrostático. Para determinar y medir dicho campo en un punto cualquiera es necesario introducir en lasvecindades de dicho medio otro cuerpo cargado, que llamaremos carga de prueba, y medir la fuerza que actúa 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.
La fuerza que actúa sobre la carga q0 en reposo en el punto p en un campo eléctrico es:

Dos puntos A y B en un campo eléctrico...