lineas equipotenciales

LÍNEAS EQUIPOTENCIALES Y RELACIÓN ENTRE VOLTAJE Y DISTANCIA
Byron Alejandro Guerrero, Paula Andrea Osorio, Nicolás Noreña Leal.
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE
FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
SANTIAGO DE CALI
Septiembre de 2013

Resumen
La práctica de laboratorio se realizó con el fin de identificar las líneas equipotenciales que describen el potencial en un par deelectrodos, y mediante estas trazar las líneas de campo eléctrico, para analizar su campo eléctrico asociado. Además mediante el conocimiento de los conceptos involucrados en la práctica, se pueden relacionar el campo eléctrico con la diferencia de potencial. Inicialmente para la construcción de líneas equipotenciales se utilizaron diferentes arreglos de electrodos (Barra- Anillo y Placa Anillo). Paracada uno se midió la diferencia de voltaje generado por una fuente de voltaje, en varias posiciones entre los dos electrodos, marcando los puntos en donde se tenía el mismo potencial; intersectando estos puntos se obtuvieron las líneas equipotenciales. Finalmente se crearon gráficas de voltaje en función de la posición para otros arreglos de electrodos (Placa-Placa y Barra- Barra) midiendo cada5mm un voltaje correspondiente. Una vez realizado lo anterior se encontró que las líneas equipotenciales siempre van perpendiculares a las líneas de campo eléctrico. Además en una región donde el campo eléctrico es constante el voltaje va a ser directamente proporcional a la distancia, y este representa la pendiente. También se obtuvo que el arreglo barra-barra relaciona el voltaje y el campoeléctrico, mediante una ecuación polinomica de grado 4, donde a partir de esta se puede obtener el campo eléctrico

Introducción
La electrostática se encarga de estudiar el comportamiento de los cuerpos como consecuencia de la interacción de sus cargas eléctricas en reposo. Se puede hablar de carga eléctrica como la propiedad física que posee un cuerpo que se manifiesta mediante fuerzas de atracción yrepulsión. Dicho cuerpo, que tiene carga eléctrica, es capaz de generar campos eléctricos, los cuales son campos físicos que se definen como las fuerzas eléctricas por unidad de carga:

Todo campo eléctrico se puede representar gráficamente en el espacio, ayudando a visualizar su comportamiento. Existen líneas que describen este comportamiento, estas se denominan líneas de campo eléctrico.Cuando se aplica una fuerza para desplazar un objeto de un punto A, a un punto B, se dice que se está ejerciendo trabajo sobre ese objeto. Desde el punto de vista de la electrostática el trabajo realizado por la fuerza electrostática para llevar una partícula con carga  desde un punto A, a un punto B se puede expresar entonces mediante:

En dónde es el trabajo, es la carga de la partícula, es elcampo electrico y es un diferencial de desplazamiento. Para que pueda existir trabajo la dirección del campo eléctrico debe ir paralelo al movimiento de la partícula. De lo contrario el trabajo ejercido por la fuerza electrostática es cero.
Con base a la definición de trabajo, se puede determinar otro concepto físico utilizado en electrostática como lo es el potencial eléctrico. Este se refiere a laenergía potencial por unidad de carga.


En donde es el trabajo realizado para desplazar un cuerpo desde un punto a hasta un punto b y donde la energía potencial por unidad de carga es lo que se conoce como potencial eléctrico
Así que el trabajo se puede expresar en términos de la diferencia de potencial.


Donde La diferencia de potencial entre dos puntos o conocida como voltaje, es igual altrabajo por unidad de carga que el campo eléctrico debe hacer para desplazar esa carga de un punto a otro. Con base a esto se puede afirmar que todo potencial tiene un campo eléctrico asociado, y tiene líneas que también representan su comportamiento. Estas líneas se denominan líneas equipotenciales, que se caracterizan por ser perpendiculares a las líneas de campo y tener un potencial...