Practica: Mapeo De Campo Electrico

En esta práctica estudiaremos la variación de potencial electroestático, alrededor de electrodos de formas diversas, dispuestos sobre una cubeta transparente, y sometidos a una diferencia de potencial determinado.
Las mediciones se realizaran con la ayuda de un tester conectado adecuadamente, de modo tal que registre las diferencias de potencial para puntos (x,y) sobre la cubeta transparente .Se elije un voltaje adecuado (12V), y recorremos la cubeta transparente buscando lecturas idénticas, será posible que con los datos de estas coordenadas determinaremos líneas en las que todos sus puntos registren el mismo valor potencial.
El potencial eléctrico en un punto, es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva q desde el origen hasta un punto, por cadaunidad de carga de prueba, lo cual se expresa matemáticamente así:
V= w/q
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 energía potencial electrostática entre las cargas es:
U=K.qo.q/r
Laslíneas equipotenciales tienden a curvarse según la forma del electrodo que se encuentra más cerca. Y por lo tanto, haciendo uso de la equivalencia (Trabajo-Energía), se tiene:
V= U/qo= K.q/r
En un campo eléctrico, el lugar conformado por puntos de igual potencial eléctrico se denomina superficie equipotencial, dichas superficies equipotenciales son siempre perpendiculares a las líneas de fuerza.
Dadoel campo eléctrico, es posible hallar la función potencial eléctrico. Pero también se puede proceder en sentido contrario; partiendo del potencial eléctrico deducir el campo. Ya que el campo eléctrico es el gradiente1 cambiado de signo del potencial, es decir:
E = - φ

Donde E es el campo eléctrico y φ el potencial. El signo menos proviene a causa de que el campo eléctrico está dirigido deuna región de potencial positivo hacia una región de potencial negativo, mientras que el vector φ se define de manera que se dirija en el sentido de φ creciente.
Por lo tanto, cuando se encuentra que φ es constante, significa que el campo eléctrico es nulo.
En el caso de la práctica experimental, estudiaremos la intersección de las superficies equipotenciales con el plano sobre el que se hahecho el experimento; por tal razón se habla de “Líneas Equipotenciales”, en vez de superficies. Es entonces una línea equipotencial la unión de los puntos de igual potencial eléctrico que se encuentran sobre el plano del cubeta transparente, del que describiremos a continuación.
Cuando conectamos las varillas a la fuente, cada una de estas se comportara como un cuerpo que tiene carga positiva ycarga negativa. Generando así una diferencia de potencial. Lo cual formara un campo eléctrico entre las dos varillas de cobre.
Al conectarse dichas placas se vera afectado el espacio que las rodea. Como lo demuestra la siguiente imagen:








En el caso de que fuéramos a colocar entre las pacas una pequeña bolita con una carga neta positiva, esta se moverá por acción del campo eléctrico. Esdecir dicha bolita se vera afectada por el campo eléctrico donde estará sometida a atracciones por un lado de la placa positiva y por el otro por la placa negativa.
De aquí surge la diferencia de potencial eléctrico 2 , entre la distancia de las varillas, así podríamos medir dicha diferencia y también hallar el modulo con la siguiente ecuación: E =∆V/∆x
Para realizar dicho campo experimental,conectaremos la fuente de voltaje, iniciaremos utilizando dos barras de cobre, dispuestas paralelamente a una distancia de 10cm, ya conectadas ambas barras a dicha fuente, mediremos su voltaje con un tester. La barra (a) q1 la conectaremos con el cable +, y la barra (b) q2 con el cable -.
Dichas barras las colocaremos en la cubeta transparente. El potencial eléctrico en el agua es medido con el...