Practico de fisica

Práctico I

Leyes de Maxwell

Paola Do Prado Stelmaj y Gimena Rodriguez

6° año Ingeniería

Profesora: Fátima Tejera


Práctico 1:
-Objetivo: Investigar cualitativamente el comportamiento de una brújula en las proximidades de un conductor por el que circula corriente y el aspecto de la zona alrededor del conductor.
-Materiales: Fuente, conductores, brújula y limaduras de hierro.-Procedimiento:
1- Armar el circuito y colocar la brújula en la posición más cercana al conductor.
2- Variar la intensidad de corriente a través del conductor e ir registrando los ángulos indicado por la brújula.
3- Manteniendo la intensidad de corriente fija, desplazar la brújula sobre las diferentes posiciones de la hoja.
4- Disponer de una cartulina en el plano perpendicular al conductor ysobre la misma espolvorear limadura.
5- Repetir los pasos anteriores invirtiendo la polaridad de la fuente.
Marco teórico:
Leyes de Maxwell
1-Ley de Gauss para campo eléctrico
2-Ley de Gauss para campo magnético
3-Ley de Faraday
4-Ampere – Maxwell
Ley de Gauss para campo eléctrico:
Introducción:
Todo el electromagnetismo esta descrito por cuatro ecuaciones denominadas en su conjuntoecuaciones de Maxwell. La primera ley se utiliza para determinar el campo eléctrico de ciertas distribuciones de carga, así como para encontrar una serie de propiedades de los conductores eléctricos.
Flujo de campo eléctrico:
El flujo de campo es una magnitud asociada a los campos vectoriales, cuantas más líneas de campo atraviesan una superficie, mayor es el flujo de campo. El flujo de campo através de una superficie depende del módulo del campo, del área de la superficie y de la orientación de la superficie respecto al campo.
Formalizando:
El flujo de un campo eléctrico uniforme a través de una superficie plana se define como el producto escalar entre el vector campo eléctrico y el vector superficie.

= .
El producto escalar entre los dos vectores y es una operación vectorial quetiene como resultado una magnitud escalar, cuyo valor está dado por:
.= EScosθ
Siendo θ el ángulo entre los vectores y
Sustituyendo:
ΦE= EScosθ
Siendo E el módulo del campo eléctrico, S el área de la superficie y θ el ángulo entre el vector campo eléctrico y el vector superficie. El producto Ecosθ es el módulo de la componente del vector campo eléctrico enla dirección del vector superficie. Esta componente es la que “aporta” al flujo a través de la superficie S.
Flujo de campo eléctrico a través de una superficie irregular:
Hemos definido el flujo para un campo eléctrico uniforme y una superficie plana. Si la superficie no es plana y el campo no uniforme, no podemos definir un único vector superficie, ni un único vector campo eléctrico. Sinembargo si imaginamos la superficie original compuesta por un conjunto de pequeñas superficies “planas” donde el campo eléctrico se pueda considerar uniforme; podemos definir un vector superficie y un vector campo eléctrico para cada una de ellas. De esta manera podemos determinar el flujo de campo eléctrico calculando el flujo a través de cada pequeña superficie y sumándolos.
Flujo de campoeléctrico a través de una superficie cerrada:
En el caso de una superficie cerrada las líneas de campo eléctrico pueden entrar o salir de la superficie. Para poder distinguir estas dos situaciones, definimos arbitrariamente el sentido del vector superficie de forma tal que esté dirigido hacia afuera de la misma. De esta manera, las líneas de campo que entran a la superficie aportan un flujo negativo y lasque salen un flujo positivo. Si a la superficie cerrada entran la misma cantidad de líneas de campo que salen, el flujo de campo eléctrico a través de la superficie es nulo.
Ley de Gauss para campo eléctrico:
Consideremos dos partículas con cargas de valores +3q y –q y las líneas de campo eléctrico generado por éstas. Recordado que el campo eléctrico generado por cuerpos cargados es...