Lineas De Campo. Trabajo Practico
Páginas: 8 (1971 palabras)
Publicado: 3 de julio de 2012
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES
Facultad de Ingeniería
Departamento de Física
FÍSICA II A (62.03)
FÍSICA II B (62.04)
Trabajo Práctico Nº 2
Líneas de campo eléctrico
Cuatrimestre: I - 2012
Cátedra: Santiago - Perez
Nombre: Manuel de la Rúa
Padrón: 93692
-------------------------------------------------Observaciones
-------------------------------------------------
-------------------------------------------------
-------------------------------------------------
-------------------------------------------------
-------------------------------------------------
-------------------------------------------------
-------------------------------------------------Resumen
En este trabajo practico tratamos de determinar el vector campo eléctrico ( E ) por medio de la aplicación de una diferencia de potencial (dV) entre dos zonas del espacio. Para ello determinamos valores de diferencia de potencial en una hoja milimetrada para luego calcular el campo eléctrico y luego comparamos los resultados experimentales con los resultados teóricos utilizando unasimulación de la distribución de campo con el programa FEMM.
Introducción
Decimos que existe un campo eléctrico en cualquier región donde una carga eléctrica experimente una fuerza. Esta fuerza esta producida por otras cargas en dicha región. La intensidad del campo eléctrico en un punto es igual a la fuerza por unidad de carga en dicho punto:
E= F/q
A su vez, “el potencial eléctrico en unpunto de un campo eléctrico se define como la energía potencial por unidad de carga colocada en ese punto” (ESTO LO SAQUE DEL ALONSO FINN).
Sabemos que si un campo vectorial E es conservativo, su función potencial V es :
E = −∇V
Método experimental
Materiales:
* Cuba
* Electrodos
* Fuente de alimentación
* Voltímetro
* Hojas milimetrada
Desarrollo
Primeraparte: experiencia
En la primera parte de la experiencia llenamos una cuba con agua de la canilla plástico hasta una altura de aproximadamente 2 cm. En dos esquinas enfrentadas en diagonal colocamos dos electrodos. A estos los conectamos al borne negativo (negro) y al positivo (rojo) de la fuente de alimentación ajustada de tal manera que la diferencia de potencial entre ellos sea de 13V. De bajode la cuba colocamos una hoja milimetrada para tener una referencia de los puntos donde se midió la diferencia de potencial. Luego conectamos el voltímetro, y conectamos el cable negro de este con el negro de la fuente y el rojo lo utilizamos para medir los distintos puntos dentro de la cuba, introduciéndolo verticalmente para que la medición sea optima. Luego medimos la diferencia de potencial entodos los puntos. Se decidió medir los puntos en una cuadricula que los separaba 2 cm el uno el otro.
Además determinamos una cantidad de sitios donde la diferencia de potencial era de 4V y 8V, para luego poder marcar aproximadamente las líneas equipotenciales.
Elegimos 10 puntos al azar (uno en el borde) para poder medir el vector campo eléctrico
Imagen 1:
Diseño del dispositivoexperimental.
Segunda parte: Comparación de resultados (método experimental y método numérico.
En esta segunda parte de la experiencia simulamos la distribución de campo dentro de la cuba con el programa FEMM para luego poder comparar cualitativa y cuantitativamente con los resultados obtenidos de forma experimental de los 10 puntos elegidos.
Resultados y discusiones
Tabla 1:resultados de los dos métodos
| RESULTADOS FEMM | RESULTADOS EXPERIMENTALES |
X | Y | E (V/m) | Ex (V/m) | Ey (V/m) | E (V/m) | ∆E (V/m) | Ex (V/m) | ∆Ex (V/m) | Ey (V/m) | ∆Ey (V/m) |
2 | 8 | 34,80 | -13,19 | 32,20 | 37 | 8 | -13 | 7 | 34 | 6 |
6 | 4 | 33,13 | -30,28 | 13,44 | 24 | 5 | -15 | 6 | 18 | 1 |
10 | 12 | 57,62 | -50,89 | 27,01 | 50 | 9 | -44 | 6 | 24 | 7 |
14 | 6 | 59,51 |...
Facultad de Ingeniería
Departamento de Física
FÍSICA II A (62.03)
FÍSICA II B (62.04)
Trabajo Práctico Nº 2
Líneas de campo eléctrico
Cuatrimestre: I - 2012
Cátedra: Santiago - Perez
Nombre: Manuel de la Rúa
Padrón: 93692
-------------------------------------------------Observaciones
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-------------------------------------------------Resumen
En este trabajo practico tratamos de determinar el vector campo eléctrico ( E ) por medio de la aplicación de una diferencia de potencial (dV) entre dos zonas del espacio. Para ello determinamos valores de diferencia de potencial en una hoja milimetrada para luego calcular el campo eléctrico y luego comparamos los resultados experimentales con los resultados teóricos utilizando unasimulación de la distribución de campo con el programa FEMM.
Introducción
Decimos que existe un campo eléctrico en cualquier región donde una carga eléctrica experimente una fuerza. Esta fuerza esta producida por otras cargas en dicha región. La intensidad del campo eléctrico en un punto es igual a la fuerza por unidad de carga en dicho punto:
E= F/q
A su vez, “el potencial eléctrico en unpunto de un campo eléctrico se define como la energía potencial por unidad de carga colocada en ese punto” (ESTO LO SAQUE DEL ALONSO FINN).
Sabemos que si un campo vectorial E es conservativo, su función potencial V es :
E = −∇V
Método experimental
Materiales:
* Cuba
* Electrodos
* Fuente de alimentación
* Voltímetro
* Hojas milimetrada
Desarrollo
Primeraparte: experiencia
En la primera parte de la experiencia llenamos una cuba con agua de la canilla plástico hasta una altura de aproximadamente 2 cm. En dos esquinas enfrentadas en diagonal colocamos dos electrodos. A estos los conectamos al borne negativo (negro) y al positivo (rojo) de la fuente de alimentación ajustada de tal manera que la diferencia de potencial entre ellos sea de 13V. De bajode la cuba colocamos una hoja milimetrada para tener una referencia de los puntos donde se midió la diferencia de potencial. Luego conectamos el voltímetro, y conectamos el cable negro de este con el negro de la fuente y el rojo lo utilizamos para medir los distintos puntos dentro de la cuba, introduciéndolo verticalmente para que la medición sea optima. Luego medimos la diferencia de potencial entodos los puntos. Se decidió medir los puntos en una cuadricula que los separaba 2 cm el uno el otro.
Además determinamos una cantidad de sitios donde la diferencia de potencial era de 4V y 8V, para luego poder marcar aproximadamente las líneas equipotenciales.
Elegimos 10 puntos al azar (uno en el borde) para poder medir el vector campo eléctrico
Imagen 1:
Diseño del dispositivoexperimental.
Segunda parte: Comparación de resultados (método experimental y método numérico.
En esta segunda parte de la experiencia simulamos la distribución de campo dentro de la cuba con el programa FEMM para luego poder comparar cualitativa y cuantitativamente con los resultados obtenidos de forma experimental de los 10 puntos elegidos.
Resultados y discusiones
Tabla 1:resultados de los dos métodos
| RESULTADOS FEMM | RESULTADOS EXPERIMENTALES |
X | Y | E (V/m) | Ex (V/m) | Ey (V/m) | E (V/m) | ∆E (V/m) | Ex (V/m) | ∆Ex (V/m) | Ey (V/m) | ∆Ey (V/m) |
2 | 8 | 34,80 | -13,19 | 32,20 | 37 | 8 | -13 | 7 | 34 | 6 |
6 | 4 | 33,13 | -30,28 | 13,44 | 24 | 5 | -15 | 6 | 18 | 1 |
10 | 12 | 57,62 | -50,89 | 27,01 | 50 | 9 | -44 | 6 | 24 | 7 |
14 | 6 | 59,51 |...
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