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Superficies equipotenciales


Marco teórico
Cuando una partícula con carga se mueve en un campo eléctrico, el campo ejerce una fuerza que efectúa trabajo sobre la partícula. Este trabajo sepuede expresar en términos de la energía potencial eléctrica2, y para ello es importante el concepto de potencial eléctrico, que es la energía potencial por unidad de carga. De manera más sencilla laenergía potencial eléctrica es el trabajo que se realiza a partir de una fuerza suficiente que debe ejercer un campo eléctrico sobre una partícula para que se traslade de a hacia b. En consecuencia, sepuede decir que todas las cargas tienden a moverse de tal manera que el trabajo sea positivo y por ende el potencial eléctrico disminuya.

Existe una serie de puntos en el campo eléctrico en donde elpotencial tiene el mismo valor, esto se denomino superficie equipotencial. Cuando una línea de campo se cruza con una superficie equipotencial en un punto, una es ortogonal a la otra. De esta maneracuando una partícula se traslada sobre una superficie equipotencial la fuerza eléctrica no realiza trabajo puesto que no hay un cambio de potencial eléctrico3.


Procedimientos
En el laboratoriodemostraremos el concepto de potencial eléctrico y superficies equipotenciales a través de un montaje sencillo. En una cubeta llena proporcionalmente de agua, con un poco de sal, en sus extremoscolocaremos dos electrodos en forma de anillo conectados a una fuente de voltaje (disponer una diferencia de potencial menor de 10 voltios). También se utilizara un voltímetro, el cual el extremo negativoestará conectado al electrodo negativo y el extremo positivo hará la veces de explorador desplazándose dentro del agua.
Con el explorador se buscara los puntos que tenga igual potencial eléctrico,por ejemplo se buscara los puntos donde el potencial sea igual a 2 voltios y con la ayuda del papel milimetrado debajo la cubeta de agua se trasladaran estos puntos a otra hoja de papel milimetrado y...