Lineas Equipotenciales

RESUMEN
En esta práctica experimental se observó el comportamiento de las líneas equipotenciales generadas por dos cargas (placa-placa y punto-punto) que conformaban un dipolo eléctrico las cuales originaban un campo eléctrico a partir de una fuente de 9V. A su vez, se midió la diferencia de potencial en diferentes puntos que separaban los extremos del dipolo. Se obtuvo las diferentes líneasequipotenciales que son generadas por estas configuraciones, además se comprobó experimentalmente la relación del voltaje con la distancia que separa un extremo del dipolo con el otro.

INTRODUCCION
Desde tiempos remotos, la humanidad ha observado diversos fenómenos naturales que están muy relacionados con la electricidad, lo cual ha generado la necesidad de comprender la forma en que sedistribuye y viaja la energía eléctrica en el espacio. Después de tantos años de investigación se descubrió la relación que existe entre dichos fenómenos con un nuevo concepto llamado: potencial eléctrico.
El Potencial eléctrico es una característica escalar del campo eléctrico, independiente de las cargas que pueden ponerse en el campo. Sin embargo, cuando se habla de energía potencial, se esta haciendoreferencia al sistema carga – campo.

El potencial eléctrico matemáticamente se define como:
V=wQ (1)

Donde W es el trabajo realizado por la fuerza eléctrica. Además, considerando una carga de prueba positiva que puede ser utilizada para hacer el mapa de un campo eléctrico. Para tal carga de prueba qo localizada a una distancia r de una carga q la energíapotencial electrostática entre las cargas es:

U=Kqoqr (2)

Y por lo tanto, reemplazando (2) en (1) haciendo uso de la equivalencia (trabajo-energía), se tiene:

V=Uqo= Kqr (3)

En un campo eléctrico, el lugar conformado por puntos de igual potencial eléctrico se denomina superficie equipotencial, dichas superficiesequipotenciales son siempre perpendiculares a las líneas de fuerza.

Los objetivos principales de esta práctica son:

* Encontrar las líneas equipotenciales para diferentes configuraciones de carga.
* Estudiar el comportamiento del potencial eléctrico a lo largo de una línea que une dos distribuciones de carga.

Fig.1.campo eléctrico y líneas equipotenciales.

DESCRIPCIONEXPERIMENTAL

Para el desarrollo de este laboratorio se utilizaron los siguientes elementos:

* fuente de poder (9V)
* placa de acrílico
* bornes metálicos
* placas metálicas
* bandeja plástica
* voltímetro
* cables de conexión
* agua

Fig 2. Montaje experimental
Fig 2. Montaje experimental

Fig 2. Montaje experimental
Fig 2. Montaje experimental

Por mediode la fuente de poder se establece una diferencia de potencial entre dos puntos.
Fig 2. Montaje experimental
Fig 2. Montaje experimental
Estos se ubican en la placa de acrílico por medio de bornes los cuales harán el papel de electrodos.
La placa se introduce en la bandeja que contiene una cantidad de agua y se conecta la fuente de poder a los bornes por medio de cables de conexión. Estogenera un campo eléctrico dentro del agua.
Luego se empezó a medir la diferencia de potencial por medio del voltímetro. Esto se realiza ubicando el cable negro del voltímetro (negativo) en la salida negativa de la fuente y el cable rojo (positivo) con la salida positiva de la fuente de poder, de lo contrario la lectura será negativa.
Luego se fijo la parte negativa en el borne respectivo y con lapositiva se empezó a medir la diferencia de potencial en distintos puntos, considerando que en el borne negativo su voltaje es 0 y en el positivo 9V.
Se procede a tomar tres puntos cada 2V y se fueron construyendo sus respectivas líneas equipotenciales las cuales se muestran en la figura 3.

Una vez realizado esto, se dividió la distancia entre los dos bornes cada 5 mm, y en cada una se midió...