Obtencion Del Valor Del Campo Electrico En Una Cuba Electrolitica

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Facultad de Ingeniería

Universidad de Buenos Aires






Física II


Trabajo Práctico

















Objetivos:


En este trabajo se intentará determinar el valor del campo eléctrico dentro de una cuba electrolítica en la cual hay dos electrodos ubicados en sus extremos opuestos, cuya diferencia de potencial es de 12 V.
También se graficaránlas líneas equipotenciales dentro de la cuba en una grilla, las cuales nos darán una idea sobre la dirección del campo en todo punto, y el sentido lo podremos inferir conociendo las zonas de mayor potencial sabiendo que el campo eléctrico siempre apunta hacia las zonas de menor potencial




Preguntas introductorias al TP


i. ¿Las líneas de campo se pueden cortar entre sí? ¿Porqué?


Las líneas de campo dan una idea de cómo se distribuye el campo eléctrico en el espacio, y si uno quisiera conocer en un punto, donde pasa una línea de campo ya trazada, cuanto vale el campo, su dirección y sentido en dicho punto, solo tiene que calcular la derivada de la línea de campo en ese punto y evaluarla. Si las líneas de campo se cruzaran, uno podría pensar que el campo en elpunto donde se cruzan las líneas tiene por lo menos dos direcciones distintas. Esto no ocurre, ya que las líneas de campo representan al campo resultante en esa región. Podría pasar si lo que uno grafica como líneas de campo seria para dos distribuciones distintas de carga, pero así no es como se definen las líneas de campo, si no que son para el campo resultante de todas las distribuciones quepueda haber en esa región del espacio.


ii. Para los lugares geométricos donde la diferencia de potencial con el electrodo conectado al borne negro es de 4V y de 8V, ¿cuántos puntos son necesarios y/o adecuados para determinarlos?


Estos lugares resultan ser curvas equipotenciales, por lo tanto, mientras mayor sea la cantidad de puntos, se cometerán menos errores altrazarlas.(nosotros tomamos medidas del potencial constante cada 1 cm. (en el de 4V) y cada 2 cm. (en el de 8V).


iii. ¿Por qué no se puede establecer a priori el número de puntos que se deben medir?


Hasta no determinar como se distribuye el potencial en la cuba, no se sabe la forma que tendrán las curvas equipotenciales y por ende la cantidad de puntos a medir. Si las curvasequipotenciales representaran rectas en la cuba, bastaría medir dos puntos para cada potencial para poder trazarlas.


iv. ¿Por qué se usa agua en esta experiencia? ¿Se podría medir la diferencia de potencial en el aire? ¿Sería mejor o peor usar agua destilada?


Se usa agua de red, ya que contiene minerales (iones disueltos), lo cual permite que haya corriente eléctrica (movimiento decargas). Si se usara agua destilada o aire, no funcionarían, ya que al ser dieléctricos no permiten el paso de corriente. Debería haber una diferencia de potencial muy grande para superar la constante de resistividad del dieléctrico, y poder conducir las cargas.






v. Las distribuciones de carga crean campos eléctricos. ¿Qué es lo que produce el campo eléctrico que se quiere determinaren este caso?


En este caso la diferencia de potencial es generada por la fuente, ya que produce un campo en contra del potencial, o sea, cuando la diferencia de potencial aumenta, el campo se mueve en contra de ese aumento de potencial. Por lo tanto, lo que genera el movimiento de cargas y el campo es la fuente que se encarga de mover cargas.


vi. El modelo más simple y útilpara describir una corriente es que son cargas en movimiento. En la experiencia, el voltímetro mide una corriente. ¿Se puede hablar, entonces, de campo electrostático?


El voltímetro no mide una corriente, sino diferencias de potencial. En la cuba se tiene una corriente generada por una diferencia de potencial, que mueve cargas y genera campo, por lo tanto, como hay cargas en movimiento...