Informe de física electrica: superficies equipotenciales y lineas de campo.

INFORME DE LABORATORIO FISICA III: SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES Y LINEAS DE CAMPO







CARLOS IVÁN ALFONSO CHAPARRO
201220483

CARLOS JAVIER ARÉVALO FERNÁNDEZ
201222208

SERGIO HERNANDO BELLO RINCÓN
201221267

JOSÉ INFANTE QUIJANO
201310080

LAURA CRISTINA TONCON SANTOS
201120912





PRESENTADO A: ING. OSCAR ARNULFO PÉREZ







UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA YTENOLÓGICA DE COLOMBIA
ESCUELA INGENIERÍA DE MINAS
SOGAMOSO

2014

Resumen: En este laboratorio analizaremos el comportamiento de campos eléctricos y cargas equivalentes en el medio acuático.

1. INTRODUCCION: En este laboratorio estudiaremos los campos eléctricos producidos por cargas de distinto valor, así como su respetiva gráfica de trayectoria.

2. OBJETIVOS:
Determinar las superficiesequipotenciales (curvas) de un campo eléctrico para diferentes configuraciones ce carga.

Obtener gráficamente las líneas de campo eléctrico a partir de las superficies equipotenciales.


Analizar y calcular el campo eléctrico haciendo uso de las superficies equipotenciales y las líneas de campo eléctrico.

3. MATERIALES Y EQUIPOS:
Cubeta electrolítica
Fuente de voltaje D.C.
ConectoresMultímetro
Electrodos de diferentes formas
Dos hojas de papel milimetrado
Agua potable
Recipiente
Regla


4. MARCO TEÓRICO:
Una descripción gráfica y cualitativa del campo eléctrico puede darse en términos de las líneas de campo, donde el campo eléctrico en cada punto del espacio es tangente a estas líneas. Estas líneas de campo están dirigidas radialmente hacia afuera, prolongándoseal infinito, para una carga puntual positiva, y estarán dirigidas radialmente hacia la carga si esta es negativa.
Pera trazar las líneas de campo es conveniente considerar que:
No pueden cruzarse entre sí.
Deben partir de cargas positivas y terminar en las cargas negativas, o bien en el infinito en el caso de un exceso de cargas.
El número de líneas de campo que se originan en una cargapositiva (o negativa) es proporcional a la magnitud de la carga.
La densidad de líneas en una región del espacio es proporcional a la intensidad de campo eléctrico allí.

Matemáticamente se cumple que si d es un desplazamiento tangente a las líneas de campo entonces.

x d = 0
El estudio experimental del campo eléctrico se puede hacer mediante mediciones de superficies equipotenciales (olineales en el caso bidimensional), entendiendo por superficie (o línea) equipotencial a aquellas que tienen todos sus puntos a igual potencial. Estas mediciones permiten establecer la dependencia que adquiere el potencial con respecto a la variable espacial. Una vez conocida la función potencial en una cierta región del espacio, se puede determinar el campo eléctrico utilizando el gradiente de lafunción potencial:
= -V
Donde = + + se llama operador gradiente y V es el potencial eléctrico.
Las líneas de campo son perpendiculares a las superficies equipotenciales que cruzan debido que el campo eléctrico es tangente a las líneas de campo y perpendicular a la superficies equipotenciales, es decir, no tiene componentes en la dirección de un desplazamiento tangente a la superficieequipotencial. Se puede escribir

dV = - . d = 0
Como dV = - . d, se tiene dV = .
Si θ = 0
dV =
Una aproximación a la ecuación anterior es
=

La ecuación anterior permite calcular la magnitud aproximada del campo eléctrico en un punto para una diferencia de potencial y distancia dados entre este y otro punto sobre la misma línea de campo eléctrico.
5. PROCEDIMIENTO

5.1. Dibujar unsistema de coordenadas rectangulares con eje x,y y origen en el centro de las hojas de papel milimetrado (usar una hoja como ¨copia¨ de la otra) ubicar una de las hojas de papel milimetrado en el fondo de la cubeta. (Anexo 1-2)

5.2. Sobre el papel de la cubeta poner dos electrodos en posiciones opuestas a lo largo del eje x y a la distancia más grande posible entre sí. Hacer un bosquejo en...