SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES preinfome 2

SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES
PRE-INFORME DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
PRÁCTICA NUMERO N° 2















1. OBJETIVOS:
1.1. Estudiar las líneas de campo y las superficies equipotenciales.
1.2. Representar gráficamente las líneas de fuerza y superficies equipotenciales para parejas de electrodos de diferente geometría.

2. MATERIALES Y EQUIPOS:
2.1. Papel conductor.
2.2. Voltímetro.
2.3. FuenteDC.
2.4. Alfileres conductores.
2.5. Cables.

3. MARCO TEÓRICO:
LA CARGA ELECTRICA:
La carga eléctrica es una propiedad intrínseca de la materia que permite cuantificar la pérdida o ganancia de electrones. Se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre partículas subatómicas por la mediación de campos electromagnéticos. La materia cargada eléctricamente es influida por los camposelectromagnéticos, siendo a su vez, generadora de ellos. La denominada interacción electromagnética entre carga y campo eléctrico es una de las cuatro interacciones fundamentales de la física. Desde el punto de vista del modelo estándar la carga eléctrica es una medida de la capacidad que posee una partícula para intercambiar fotones.



Una de las principales características de la carga eléctricaes que, en cualquier proceso físico, la carga total de un sistema aislado siempre se conserva. Es decir, la suma algebraica de las cargas positivas y negativas no varía en el tiempo.¹
La carga eléctrica  puede clasificarse como carga eléctrica positiva (protones) y carga eléctrica negativa (electrones), a los electrones se les asignó carga negativa: –1, también expresada –e. Los protones tienencarga positiva: +1 o +e. Los fenómenos eléctricos se atribuyen a la separación de las cargas eléctricas del átomo y su movimiento. Por esta razón el concepto de carga eléctrica es la base para definir los fenómenos eléctricos.

Carga eléctrica elemental:
Las investigaciones actuales de la física apuntan a que la carga eléctrica es una propiedad cuantizada. La unidad más elemental de carga seencontró que es la carga que tiene el electrón, es decir alrededor de 1,602 176 487(40) × 10-19 culombios y es conocida como carga elemental. El valor de la carga eléctrica de un cuerpo, representada como q o Q, se mide según el número de electrones que posea en exceso o en defecto.

Campo eléctrico:³
El campo eléctrico se define como la fuerza eléctrica por unidad de carga. La dirección del campo setoma como la dirección de la fuerza que ejercería sobre una carga positiva de prueba. El campo eléctrico está dirigido radialmente hacia fuera de una carga positiva y radialmente hacia el interior de una carga puntual negativa.
Se describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor  sufre los efectos de una fuerza eléctrica  dada por la siguiente ecuación:

Los camposeléctricos pueden tener su origen tanto en cargas eléctricas como en campos magnéticos variables.








Definición mediante la ley de Coulomb:

Partiendo de la ley de Coulomb que expresa que la fuerza entre dos cargas en reposo relativo depende del cuadrado de la distancia, matemáticamente es igual a:



Dónde:
Es la permitividad eléctrica del vacío, constante definida en el sistema internacional,Son las cargas que interactúan,
Es la distancia entre ambas cargas,
, es el vector de posición relativa de la carga 2 respecto a la carga 1.
Y  es el unitario en la dirección. Nótese que en la fórmula se está usando, esta es la permitividad en el vacío. Para calcular la interacción en otro medio es necesario cambiar la permitividad de dicho medio. ()



4. TEMAS DE CONSULTA
La ley de CoulombMediante una balanza de torsión, Coulomb encontró que la fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas puntuales (cuerpos cargados cuyas dimensiones son despreciables comparadas con la distancia r que las separa) es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

El valor de la constante de proporcionalidad depende de las unidades en las que se exprese F, q, q’ y r. En el...