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• Saul Achanccaray

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LABORATORIO N° 3

ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

MANEJO DE INSTRUMENTOS ELECTRICOS

PROFESOR: ACEVEDO POMA FELIX JULIAN ALUMNO: ACHANCCARAY AYQUIPA SAÚL JEFFERSON CÓDIGO: 1823221396 GRUPO: 92G

DATOS DE LABORATORIOS

ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO LABORATORIO N°3 EL CAMPO ELECTRICO a. MEDICIONES DIRECTAS Salida de la fuente de alimentación 1.47V Tabla N°1 Puntos Equipotenciales

0.8V  

1.37

0.65 V

0.63V

0.6V

0.45V

0.40V

0.35V

0.33V

0.30V X

 

X

Y

X

Y

X

Y

X

Y

X

Y

X

Y

X

Y

X

Y

Y

-4

6

-3

1.5

-2

2.5

-1

3

0

2.5

1.2

2.5

2.3

1.5

3.5

2.5

6.7

0.8

1.1

2

2.2

1

3.3

2

5.5

1.3

0.5

3.1

1

4.2

0.5

3

0

4

0

-4

3

-3

1

-2

2

-1

2

0

2

-4

2

-3

0.5

-2

1

-1

1

0

1

1

1

2.1

-4

0

-3

0

-2

0

-1

0

0

0

1

0

2

-4

-2

-3

-0.5

-2

-1

-1

-1

0

-1

-1

-1

-2.1

-0.5

-3.1

-1

4

-1

-5

-3

-1

-2

-2

-1

-2

0

-2

-1.1

-1.15

-2.2

-1

-3.3

-2

5

-1.6

-6

-3

-1.5

-2

-3

-1

-3

0

-2.5

-1.2

-2

-2.3

-1.5

-3.5

-2.5

6.3

-1.5

-4 -4

0

Cuestionario: 1. ¿Se puede medir directamente el campo eléctrico? No existe ningún instrumento que permita medir directamente la intensidad del campo eléctrico. Pero indirectamente sí, usando algunos cálculos con el voltímetro y la distancia. 2. Demostrar analíticamente que las líneas de fuerza y las superficies equipotenciales son perpendiculares entre sí. Las superficies equipotenciales forman un ángulo recto con las líneas de fuerza, si no fuera así, el campo eléctrico tendría componentes sobre la superficie equipotencial y por consecuencia realizaría trabajo sobre una partícula de prueba y no es posible ya que el trabajo sería nulo. 3. Calcular el trabajo realizado en llevar una unidad electrostática de carga y habiendo 1 V de un electrodo a otro. W=Q∆V Dado que ∆V= 1V Q= una unidad electrostática de carga = 1 coulomb = 1 C El trabajo realizado W = Q∆V = 1 × 1 = 1 J

0

4. ¿En qué dirección debe moverse una carga respecto a un campo eléctrico de modo que el potencial no varíe? ¿Por qué? La dirección en la que debe moverse una carga para que no varié su potencial es respecto a sus superficies equipotenciales debido a que estas son superficies que encierran a un carga que genera un campo esa carga se halla en el centro de esa superficie y como de la carga a cualquier punto de la superficie equipotencial hay una misma distancia entonces es en esa superficie donde la carga se debe de mover para que su potencial no varíe. 5. Si el potencial eléctrico es constante a través de una determinada región del espacio, ¿El campo eléctrico será también constante en esta misma región? Explicar. Bueno la respuesta es sí, porque el campo será también constante en la misma región ;esto debido a que E, donde es intensidad de campo y como dicen que el potencial V en constante en la región quiere decir que la distancia de la carga que genera el campo , a cualquier punto de la superficie es la misma y en este caso es d , que es igual a la distancia que aparece en la ecuación del campo ya que nos piden si el campo es constante en esa superficie para cuando el potencial eléctrico sea constante. 6. Si una carga se traslada una pequeña distancia en la dirección de un campo eléctrico, ¿Aumenta o disminuye el potencial eléctrico? Explicar detalladamente algunos casos. Aumenta el potencial eléctrico, ya que al acercarse una pequeña carga a la carga fuente, la distancia de separación disminuye y por ello el campo eléctrico aumenta, dando así un aumento al potencial eléctrico que es directamente proporcional al campo eléctrico. 7. La dirección y sentido de la fuerza que actúa sobre una carga positiva en un campo eléctrico es, por definición, la dirección y sentido de la línea del campo que pasa por la posición de la carga. ¿Debe tener la misma dirección y sentido la aceleración y la velocidad de la carga? Explicar analíticamente. La fuerza siempre va a tener la misma dirección que el campo eléctrico siempre y cuando la carga sea positiva, en caso contrario la fuerza tendrá dirección opuesta al campo eléctrico. Teniendo en cuenta la dirección de la fuerza, la aceleración toma la misma dirección de la fuerza para trasladarse, en el caso de la velocidad, si ingresara al campo eléctrico con una velocidad, esta se detendría hasta ser cero, para luego tomar la dirección y sentido de la fuerza que actúa sobre ella. 8. Si el convenio de signos cambiarse de modo que la carga electrónica fuese positiva y la del protón negativa, ¿Debería escribirse la ley de Coulomb igual o diferente? Explicar. Igual, debido a que la ley de Coulomb se basa solo en dos tipos de fuerza una de atracción y la otra de repulsión, además cuando se empezó a estudiar las cargas eléctricas se aceptó por convención que la carga eléctrica positiva era la que se producía al frotar un vidrio con un paño de seda en donde el vidrio quedaba cargada positivamente y el paño negativamente. 9. Si la fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales variase proporcionalmente a 1/r2, ¿Podría usarse el mismo sistema de líneas de fuerza para indica el valor del campo eléctrico? ¿Por qué? Si se podría usar el mismo sistema ya que el número de líneas de fuerza por unidad de superficie disminuye en forma inversamente proporcional a r2 al igual que disminuye el campo eléctrico.

10. Si q es negativo, el potencial en un punto P determinado es negativo. ¿Cómo puede interpretarse el potencial negativo en función del trabajo realizado por una fuerza aplicada al llevar una carga positiva desde el infinito hasta dicho punto de campo?. Debido a que la carga “q” es negativa, induce un campo con líneas de campo entrantes y si realizamos trabajo sobre una carga positiva al trasladarla desde el infinito hasta el punto del campo “P” de la carga negativa, como existe entre ambas cargas fuerza de atracción debido a que son de diferente tipo de carga, de este modo el trabajo viene a tener la misma dirección que la fuerza eléctrica (atracción). 11. Establecer semejanzas y diferencias entre las propiedades de la carga eléctrica y la masa gravitatoria. Semejanzas: 

Amabas son proporcionales a la distancia al cuadrado como se puede ver el fuerza eléctrica y fuerza gravitatoria.



Ambas producen un campo a su alrededor ya sea eléctrico en el caso de cargas eléctricas o gravitatorio en el caso de masas.

Diferencias: Carga eléctrica: 

La fuerza eléctrica, esta se cumple para cargas puntuales.



Existen fuerzas de atracción y repulsión.



Un cuerpo para poder atraer o repeler a otro cuerpo es necesario que este se encuentre cargado ya sea positivamente o negativamente.

Masa gravitatoria: 

Existen solo fuerzas de atracción.



La fuerza gravitatoria se cumple para cualquier tipo de cuerpo que posea masa así sea de pequeñas o grandes dimensiones.



Un cuerpo por el simple hecho de tener masa puede atraer a otro cuerpo que también posea masa.