superficies equipotenciales






LINEAS DE FUERZA Y SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES

OBJETIVOS:

Determinar la densidad de carga y la carga en electrodos planos por métodos experimentales .
determinar una familia de superficies equipotenciales a partir de mediciones de la diferencia de potencial.
determinar las líneas de fuerza del campo eléctrico a partir de las líneas equipotenciales.

CALCULOS Y RESULTADOS1. Con los datos de la tabla #1, haga una grafica de V contra y, a partir de ella determine la intensidad del campo eléctrico en el interior de las placas.

Y (cm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
V (V)
2.46
3.01
3.58
4.21
4.81
5.46
6.05
6.71
7.32
8

Tabla #1



Su pendiente será el campo eléctrico V=0.61y+1.766
E=0.617V/cm

2. Con los datos de la tabla #1, hagauna grafica de V contra y. A partir de ella determine la densidad superficial de carga de las placas y con ese resultado determine la carga en las placas.
0.617cm: 0.00617m

E= / ε0  = E*ε0

= (0.00617)*(8.85*10-12)

=

A= (0.2 m)*(0.1 m)= 0.02m^2

Q= (5.46045*10-14 C/m2) (0.02m^2)

Q=1.09209*10^(-15) Coul

3. Con los datos obtenidos en el numeral 4 delprocedimiento, determine la intensidad del campo eléctrico y compare el valor dado aquí con el calculado a partir de la grafica. Halle el porcentaje de error y explique sus resultados.

E=V/X

E=8V/ 0.10m

E=80V/m

Cálculo de error:
ΔX: (11.65/4) = 2.91
ΔX1: 2.91-2.90=0.01
ΔX2: 2.91-2.92=0.01
ΔX3: 2.91-2.91=0.00
ΔX4: 2.91-2.92=0.01

Δx: 0.01+0.01+0.01 = 0.007
4


%E = 0.007*100:0.24%

R= (2.91+ 0.07) V




4. Con los datos de la tabla #2, determine la componente del campo eléctrico explique los resultados obtenidos.

Y (cm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
V (V)
4.75
4.75
4.75
4.75
4.75
4.75
4.75
4.75
4.76

Tabla 2



V(x) = 0.00066x+4.7478


En la gráfica da como resultado un campo eléctrico de 0.00066, teniendo en cuenta que hay un margen deerror por lo cual no da exactamente 0 pero si muy aproximado; podemos deducir que el campo en x tiende a cero ya que las líneas del campo eléctrico son perpendiculares a la superficie; por lo tanto el campo sólo tiene componentes en Ey.










5. Con los datos de la Tabla Número 3, dibuje las líneas equipotenciales para la configuración placa-placa y a partir de ellas dibuje laslíneas de fuerza del campo eléctrico.
Y (cm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
V (V)
4.75
4.75
4.75
4.75
4.75
4.75
4.75
4.75
4.76

Tabla 3
Fila 1
(x,y) [cm]
(1,2)
(4,2)
(7,2)
(9,2)
V[v]
2.90
2.92
2.91
2.92
Fila 2
(x,y) [cm]
(1,5)
(4,5)
(7,5)
(9,5)
V[v]
4.70
4.72
4.72
4.71
Fila 3
(x,y) [cm]
(1,8)
(4,8)
(7,8)
(9,8)
V[v]
6.53
6.54
6.52
6.516. Con los datos de la Tabla Número 4, dibuje las líneas equipotenciales para la configuración placa-punta y a partir de ellas dibuje las líneas de fuerza del campo eléctrico.







Tabla # 4

Fila 1
(x,y) [cm]
(2,3)
(4,3)
(6,3)
(8,3)
V [V]
3,54
3,52
3,52
3,54
Fila 2
(x,y) [cm]
(2,5)
(4,5)
(6,5)
(8,5)
V [V]
4,70
4,73
4,73
4,70Cercano al electrodo de punta
(x,y) [cm]
(2,9)
(3,8)
(5,9)
(7,9)
(7,10)
(9,10)
(3,11)
(5,9)
V [V]
6,90
6,65
7,05
7,4
7,71
7,07
7,8
8




















7. Con los datos de la Tabla Número 5, dibuje las líneas equipotenciales para la configuración punta-punta y a partir de ellas dibuje las líneas de fuerza del campo eléctrico.

Tabla # 5

Puntos cercanosal electrodo de punta negativa
(x,y) [cm]
(1,1)
(3,2)
(5,2)
(7,1)
(8,0)
(0,0)
(5,3)
(5,1)
V [V]
2,85
2,96
2,61
2,3
2,25
2,46
3,46
1,8
Puntos cercanos al electrodo de punta positivo
(x,y) [cm]
(1,9)
(3,8)
(5,8)
(7,9)
(8,10)
(0,10)
(5,7)
(5,9)
V [V]
6,75
6,67
6,95
7,26
7,21
6,97
6,19
7,9
Puntos de la fila central horizontal
(x,y) [cm]
(1,5)
(4,5)
(7,5)...