l4a electro

Nombre: Eduardo Montaña Código: 2132543
Fecha: Jueves 23 de octubre
Grupo: L1B
Subgrupo: 4
Práctica: N° 1

PREINFORME: L4a EFECTOS DE UNA FUERZA SOBRE UN CAMPO ELECTRICO.

INTRODUCCIÓN

En esta práctica vamos a presentar y tratar de entender el concepto de campo eléctrico que puede utilizarse para determinar la fuerza en una pequeña carga de prueba como resultado neto de la presencia deotras cargas. También será posible conocer la relación entre las direcciones de las líneas equipotenciales y la dirección de la mayor diferencia de potencial (voltaje), las propiedades de las líneas de campo eléctrico tomando en cuenta la dirección de las mismas y por ultimo saber cómo se encuentra distribuido el potencial eléctrico en la región.
Para medir la fuerza F entre las placas cargadas de uncondensador de placas nos apoyamos en el montaje de una balanza de tensión de Kirchhoff. La medida se lleva a cabo en función de la distancia d entre placas y de la tensión V para determinada superficie A de placas, y de esta forma se comprobaran las proporcionalidades

y

OBJETIVO GENERAL

Estudiar cómo se comporta un campo eléctrico a través del estudio de las líneas de campo yequipotenciales.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar los efectos y cambios que genera una fuerza F en un campo eléctrico.
Aprender como calcular el campo eléctrico y la fuerza eléctrica asociado con las cargas que se distribuyen a través de un objeto.
Medir la fuerza F entre las placas cargadas en un relación constante entre la tensión V a una distancia d entre las placas




MARCO TEORICO

Una tensión Vaplicada a un condensador de placas da lugar a un campo eléctrico homogéneo

(1)
Este campo se genera por las cargas Q y -Q en las placas del condensador. Por otro lado, el campo ejerce una fuerza en las cargas. Sin embargo, entre más se penetra en la placa, el campo más se atenúa. En la superficie de las placas la intensidad del campo es E, pero dentro de él es cero. En promedio, sólo la mitad dela intensidad del campo E/2 actúa en las cargas. Por lo tanto, las placas se atraen entre sí con la fuerza


(2)

La carga Q en las placas es

(3)




Así de (1) y (2) se sigue:


(4)


Donde F, A, d y V son cantidades directamente medibles. La ec. (4), por consiguiente, puede considerarse como la ecuación de la determinación de la permitividad del espacio libre ε0. Este es el principiode la balanza de tensión de Kirchhoff, la configuración de la cual es el objetivo del presente experimento. La proporcionalidad





(5)



Que se indica por la ecuación (4), se confirmará experimentalmente.

Por inducción electrostática (desplazamiento de cargas), una carga puntual Q a una distancia d de una placa de metal a tierra genera un exceso de carga de signo contrario en la superficiedela placa de metal. Sobre la carga Q, por lo tanto, actúa una fuerza atractiva hacia la placa de metal.
En el caso de equilibrio, las líneas del campo eléctrico que empiezan en Q se encuentran en la placa de metal perpendicularmente porque un componente del campo paralelo a la superficie de la placa llevaría a un desplazamiento de la distribución de carga en la placa de metal que no puede ocurriren un estado de equilibrio. La misma forma de las líneas del campo se genera por un “espejo” la carga -Q es la imagen del espejo del punto dónde Q se localiza con respecto a la placa.
En el experimento, sin embargo, la inducción electrostática mutua entre la esfera y la placa de metal conduce a un desplazamiento de las cargas en la esfera tal como – lo que aparece sobre todo en las pequeñasdistancias d. Este desplazamiento tiene el mismo efecto que una reducción de la distancia d que pueda ocurrir, y que conduce a un aumento de la fuerza F.



TEMAS DE CONSULTA



1.
a. Fuerza Eléctrica:
Entre dos o más cargas aparece una fuerza denominada fuerza eléctrica cuyo módulo depende del valor de las cargas y de la distancia que las separa, mientras que su signo depende del signo de cada carga....