FIIIL04 MAPEO DE LÍNEAS EQUIPOTENCIALES1


MAPEO DE LÍNEAS EQUIPOTENCIALES

AUTORES
Francisco Javier Najarro Herrera 00014010
Luis Enrique Merino Domínguez 00012511
Carlos Roberto Argumedo Sandoval 00097011
Mario Enrique Argumedo Sandoval 00097111
Stephanie Carolina Damas Miranda 00030711
Erick Magaña Aguilar 00013910

Universidad Centroamericana José Simeón Cañas

Física III, Laboratorio 04Mesa No.1
Correos electrónicos: 00097011@uca.edu.sv, 00097111@uca.edu.sv, 00014010@uca.edu.sv, 00012511@uca.edu.sv, 00030711@uca.edu.sv, 00013910@uca.edu.sv.

COORDINADOR
Raúl Núñez Vallejo
nunezvallejo@yahoo.es

INSTRUCTORES
José Roberto Valle Hernández.
Marvel Alemán.
Rafael Santillana.
Elmer Castillo.


Resumen

El presente artículo tiene como objetivo primordial, mapear las líneasequipotenciales en varias distribuciones de carga eléctrica para evidenciar gráficamente el comportamiento del potencial eléctrico y establecer la relación entre las líneas equipotenciales y las líneas de fuerza para diferentes “distribuciones de carga”. Esto se realizó por medio del set de mapeo de líneas equipotenciales, en el cual primero se ajustó el voltaje de la fuente con el voltímetro en unrango de 2v a 3v y se colocó una de las placas en la parte inferior de la tabla de mapeo y el papel en la parte superior, luego con el galvanómetro conectado a la sonda y para cada una de las 7 resistencias, se deslizo la sonda para encontrar puntos con el mismo potencial y así trazarlo y obtener las diferentes líneas.

Palabras Claves
Voltaje, Potencial Eléctrico, Línea Equipotencial, DipoloEléctrico, Campo Eléctrico.

1. Introducción teórica

1.1 Líneas eléctricas de fuerza

La manera más eficaz de representar gráficamente el patrón de campo eléctrico producido por una distribución discreta o continua es usando líneas de fuerza o líneas de campo. (Buffa & Wilson, 2003)

Las reglas generales que administran las líneas de campo son:

A. Entre más cercan se encuentren las líneas de campo,incrementa la intensidad del campo.
B. En cualquier punto sobre una línea de campo, la dirección del campo eléctrico es tangente a la línea.
C. Las líneas de campo no pueden cruzarse.
D. Las líneas de campo empiezan en las cargas positivas y terminan en las cargas negativas.


Figura 1. Líneas de campo (Resnick, Halliay, & Krane, 2007).

1.2 Superficies equipotenciales

Las superficiesequipotenciales son aquellas en las que el potencial toma un valor constante, o sea el potencial tiene el mismo valor en todas partes. Por ejemplo, las superficies equipotenciales creadas por cargas puntuales son esferas concéntricas centradas en la carga, como se deduce de la definición de potencial (r = cte). (Resnick, Halliay, & Krane, 2007)

Si recordamos la expresión para el trabajo, es evidente que:cuando una carga se mueve sobre una superficie equipotencial la fuerza electrostática no realiza trabajo, puesto que la ΔV es nula.

Las propiedades de las superficies equipotenciales se pueden resumir en:

A. Las líneas de campo eléctrico son, en cada punto, perpendiculares a las superficies equipotenciales y se dirigen hacia donde el potencial disminuye.
B. El trabajo para desplazar una cargaentre dos puntos de una misma superficie equipotencial es nulo.
C. Dos superficies equipotenciales no se pueden cortar.

1.2.1 Campo Constante
En las placas conductoras como las de los condensadores, las líneas del campo eléctrico son perpendiculares a las placas y las líneas equipotenciales son paralelas a las placas.


Figura 2. Líneas de campo y equipotenciales de dos hojas (Resnick, Halliay, &Krane, 2007).

1.2.2 Carga Puntual
El potencial eléctrico de una carga puntual está dada por de modo que el radio r determina el potencial. Por lo tanto las líneas equipotenciales son círculos y la superficie de una esfera centrada sobre la carga es una superficie equipotencial. Las líneas discontinuas ilustran la escala del voltaje a iguales incrementos. Con incrementos lineales de r las líneas...