Laboratorio Superficies Equipotenciales

SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES


UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE
FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
FÍSICA III – GRUPO 3

RESUMEN

El objetivo de la práctica fue dibujar las superficies equipotenciales para diferentes arreglos de electrodos, donde representaban un potencial constante en cada línea. Esto se hizo mediante diferentes combinaciones de electrodos, marcandocon un lápiz puntos sobre el acrílico que estuvieran al mismo potencial. Éstas líneas equipotenciales permitieron dibujar las líneas de campo eléctrico teniendo en cuenta que éstas son perpendiculares a las líneas equipotenciales y que van de un potencial alto a uno bajo. Además se analizó el comportamiento del voltaje en función de la distancia para dos arreglos de electrodos, donde se encontróque el voltaje aumenta del electrodo negativo al positivo, esto se realizó midiendo la diferencia de potencial cada cierta distancia, comenzando desde el electrodo izquierdo (negativo) al derecho (positivo).

Palabras claves:

Potencial: Es energía potencial por unidad de carga.
Voltaje (diferencia de potencial) :Es igual a la cantidad de trabajo que se requeriría para trasladar una unidad decarga de prueba positiva de un punto a otro.

INTRODUCCIÓN

El campo eléctrico una cantidad vectorial, es la fuerza por unidad de carga que se ejerce sobre una carga de prueba en cualquier punto, siempre que la carga de prueba sea tan pequeña que no perturbe las cargas que generan el campo. El campo eléctrico producido por una carga puntual está dirigido radialmente hacia fuera de la cargao hacia ella.



Las líneas de campo proporcionan una representación gráfica de los campos eléctricos. En cualquier punto sobre una líneas campo, la tangente a la línea está en dirección de en ese punto. El número de líneas por unidad de área (perpendicular a su dirección) es proporcional a la magnitud de en ese punto.

El potencial, denotado por V, es energía potencial por unidad decarga. La diferencia de potencial entre dos puntos es igual a la cantidad de trabajo que se requeriría para trasladar una unidad de carga de prueba positiva entre esos puntos.



La diferencia de potencial V también está relacionada con de esta manera:



Una superficie equipotencial es aquella en la que el potencial tiene el mismo valor en cada punto. En el punto en que una línea de campocruza una superficie equipotencial, ambas son perpendiculares.

Teniendo en cuenta las líneas equipotenciales de una carga, se puede determinar las líneas de campo eléctrico que ésta ejerce, pues se tiene en cuenta que estas líneas son perpendiculares mutuamente. Y según la distancia de las líneas de campo eléctrico y equipotenciales, se puede decir, que entre más alejado este de una cargapuntual de prueba o la línea equipotencial de la carga, es menor la diferencia potencial (voltaje) y el campo eléctrico producido por la carga puntual.


METODOLOGÍA



Instrumentos:
Fuente de corriente directa
Electrodos de varias formas
3 láminas de Acrílico
3 hojas de papel calcante
Secador
Voltímetro Análogo
Cubeta con agua
Lápiz
Cables de conexión.

Precisión instrumental:Fuente de corriente directa: ± 0,1 V
Voltímetro análogo: ± 0,2 V
Regla: ± 1 mm.

La práctica de laboratorio se dividió en dos partes. La primera consistió en realizar un montaje, donde el nivel de agua estaba 2 mm por encima de la superficie del acrílico, que se encontraba en el interior de la cubeta. Sobre la lámina de acrílico, se realizaron dos tipos de montajes. Inicialmente, se ubicaron doscargas puntuales, las cuales se le conectaron dos cables de conexión, provenientes de una fuente de corriente directa y un voltímetro análogo, como se observa en la Figura 1. Con ayuda del voltímetro análogo, se determinaron puntos equivalentes en potencial, marcándolas con el grafito en el acrílico, que posterior a esto, fueron plasmadas en la hoja de papel calcante, que permitió la ubicación de...