Laboratorio Superficies Equipotenciales

Superficies equipotenciales

S. Jojoa1, L. Narvaez2, L. Agredo2

1 Ingeniería Industrial, Facultad de Ingenierías, Universidad Autónoma de Occidente, Ala Norte Tercer Piso, Cali Colombia
2Ingeniería Mecanica, Facultad de Ingenierías, Universidad Autónoma de Occidente, Ala Norte Tercer Piso, Cali Colombia


Recibido: Marzo 8 de 2011



Resumen

PARA COMPRENDER ELCOMPORTAMIENTO DE LAS LÍNEAS DE CAMPO EN UNA SUPERFICIE EQUIPOTENCIAL, SE REALIZAN PRUEBAS DE LABORATORIO DONDE SE DETERMINA QUE EL POTENCIAL ES IGUAL EN TODAS PARTES, SE UTILIZA UNA FUENTE DE VOLTAJE CONECTADA A DOS CUERPOS, CON CARGAS OPUESTAS, LOS CUALES ESTAN SOBRE UNA LAMINA DE ACRÍLICO SUMERGIDA EN UNA BANDEJA CON AGUA, MEDIANTE UN VOLTÍMETRO DIGITAL SE ENCONTRAN LOS PUNTOS CON EL MISMO POTENCIALLOS CUALES SE MARCAN SOBRE EL ACRÍLICO, ESTE PROCESO SE DESARROLLA CON TRES DIFERENTES COMBINACIONES DE PARES DE CUERPOS ASÍ MISMO EL RESULTADO NOS EVIDENCIO LA CONDUCTA DE LAS DIRECCIONES DE LAS LÍNEAS DE CAMPO Y LA RELACIÓN EXISTENTE ENTRE LAS VARIABLES VOLTAJE Y POSICIÓN












Introducción

En este informe se pretende determinar el comportamiento de líneas de campo paradiferentes superficies equipotenciales, y analizar el comportamiento del voltaje en función de la distancia.


Así mismo se pretende establecer mediante un análisis experimental los puntos en el plano que estén en el mismo potencial eléctrico y analizar la relación entre este y el campo eléctrico en cada arreglo de electrodos.
Se demuestra la importancia de las diferentes ubicaciones y formas delos electrodos en cada sistema y como cambia las las superficies equipotenciales en cada uno de los diferentes procedimientos.

Una superficie equipotencial es el lugar geométrico de los puntos de un campo escalar en los cuales el "potencial de campo" o valor numérico de la función que representa el campo, es constante (ver Fig. 1). Las superficies equipotenciales pueden calcularse empleando laecuación de flujo eléctrico (Ecuación 1)
El caso más sencillo puede ser el de un campo gravitatorio en el que hay una masa puntual: las superficies equipotenciales son esferas concéntricas alrededor de dicho punto. El trabajo realizado por esa masa siendo el potencial constante, será pues, por definición, cero.
Cuando el campo potencial se restringe a un plano, la intersección de las superficiesequipotenciales con dicho plano se llama líneas equipotenciales.
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FIGURA No 1 Líneas Equipotenciales

Ecuación No 1
Dada una configuración de cargas eléctricas distribuidas sobre un conductor existen conjuntos de puntos que están a un mismo potencial. Estos conjuntos de puntos conforman superficies denominadas superficies equipotenciales. Si se conocen las superficies equipotenciales deuna configuración de cargas dada es posible hallar, a partir de ellas, las líneas del campo eléctrico generadas por la configuración.
La diferencia de potencial entre dos puntos a y b se define Por la expresión: (1).
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Esta cantidad también recibe el nombre de “voltaje” entre los puntos a y b. La Ecuación (1) sólo permite encontrar la diferencia de potencial entre dos puntos, más no losvalores individuales Va o Vb. Afortunadamente, en electricidad casi siempre es más importante saber la diferencia de potencial entre dos puntos que el potencial en cada punto. Así, es usual asignar el valor de referencia cero al potencial de un punto arbitrario (generalmente la tierra) y se miden los potenciales de otros puntos respecto al punto escogido como referencia.

Metodo experimental

Deacuerdo a lo planteado en la guía, el montaje se inicia conectando la fuente de corriente continua o directa al tomacorriente y posteriormente en dos de sus canales acoplamos dos caimanes uno rojo que indica el (+) y uno negro que indica el (-), el paso siguiente consiste en configurar la fuente de corriente directa para que proporcione un voltaje de 10 DC, luego los caimanes se ensamblan en...