• Categories
• Campo eléctrico
• Electricidad
• Fuerza
• Aceleración
• Filosofía natural

Citation preview

INFORME DE LABORATORIO PRÁCTICA N°1 CAMPO ELECTRICO

INTEGRANTES: DANIEL FELIPE LOZANO VILLAMIZAR JOAN MARCO FUENTES ALONSO JOSE LUIS DUARTE VASQUEZ CRISTIAN FERNANDO RODRIGUEZ SALAZAR

DOCENTE: HAROLD PAREDES GUTIERRES

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER SEDE BARRANCABERMEJA 2016-1

INTRODUCCIÓN

En esta práctica de laboratorio logramos evidenciar la variación de los potenciales electrostáticos alrededor de dos electrodos, uno en forma de anillo y el otro en forma de barra, sumergidos en un tanque electrolítico (agua). Las mediciones se realizaron con la ayuda de un multímetro para registrar potenciales iguales en diferentes puntos del tanque y así poder comprender de forma práctica el campo eléctrico formado por cada electrodo.

OBJETIVOS

1. Observar el comportamiento del campo eléctrico, la localización y representación gráfica de líneas equipotenciales del campo eléctrico. 2. Comparar los resultados de la práctica con la teoría correspondiente al ordenamiento de las cargas eléctricas generadas por el campo eléctrico. 3. Analizar el campo eléctrico formado por los electrodos (anillo y barra) y las líneas equipotenciales, perpendiculares al campo eléctrico de cada electrodo.

MARCO TEORICO



CAMPO ELÉCTRICO

El campo eléctrico existe cuando existe una carga y representa el vínculo entre ésta y otra carga al momento de determinar la interacción entre ambas y las fuerzas ejercidas. Tiene carácter vectorial (campo vectorial) y se representa por medio de líneas de campo. Si la carga es positiva, el campo eléctrico es radial y saliente a dicha carga. Si es negativa es radial y entrante.

La unidad con la que se mide es:

La letra con la que se representa el campo eléctrico es la E. Al existir una carga sabemos que hay un campo eléctrico entrante o saliente de la misma, pero éste es comprobable únicamente al incluir una segunda carga (denominada carga de prueba) y medir la existencia de una fuerza sobre esta segunda carga. Algunas características: - En el interior de un conductor el campo eléctrico es 0.

- En un conductor con cargas eléctricas, las mismas se encuentran en la superficie. Un campo eléctrico existe en la región del espacio que rodea al objeto cargado: la carga fuente. La presencia del campo eléctrico puede detectarse usando una carga de prueba en el campo eléctrico, obteniendo la fuerza eléctrica que actúa sobre ella. Como la fuerza eléctrica sobre la carga de prueba o el vector del campo eléctrico en un punto en el espacio se define como la fuerza eléctrica, que actúa sobre la carga de prueba positiva q0 colocada en ese punto dividido entre la carga de prueba. Las líneas de campo eléctrico son abiertas, salen siempre de las cargas positivas y del infinito y terminan en el infinito o en las cargas negativas, también el número de líneas que salen de una carga positiva o entran en una carga negativa es proporcional a dicha carga. Por lo tanto las líneas de campo no pueden cortarse, de lo contrario en el punto de corte existirían dos campos eléctricos distintos. Las líneas de fuerza del campo eléctrico son líneas que se utilizan para dar una representación gráfica de la forma que tiene el campo eléctrico producido por un sistema discreto y continuo de cargas.



LÍNEAS EQUIPOTENCIALES

Las líneas equipotenciales son como las líneas de contorno de un mapa que tuviera trazada las líneas de igual altitud. En este caso la "altitud" es el potencial eléctrico o voltaje. Las líneas equipotenciales son siempre perpendiculares al campo eléctrico. En tres dimensiones esas líneas forman superficies equipotenciales. El movimiento a lo largo de una superficie equipotencial, no realiza trabajo, porque ese movimiento es siempre perpendicular al campo eléctrico.



SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES

Las superficies equipotenciales son aquellas en las que el potencial toma un valor constante. Por ejemplo, las superficies equipotenciales creadas por cargas puntuales son esferas concéntricas centradas en la carga, como se deduce de la definición de potencial (r = cte).

Superficies equipotenciales creadas por una carga puntual positiva (a) y otra negativa (b). Si recordamos la expresión para el trabajo, es evidente que: Cuando una carga se mueve sobre una superficie equipotencial la fuerza electrostática no realiza trabajo, puesto que la ΔV es nula. Por otra parte, para que el trabajo realizado por una fuerza sea nulo, ésta debe ser perpendicular al desplazamiento, por lo que el campo eléctrico (paralelo a la fuerza) es siempre perpendicular a las superficies equipotenciales. En la figura anterior (a) se observa que en el desplazamiento sobre la superficie equipotencial desde el punto A hasta el B el campo eléctrico es perpendicular al desplazamiento. Las propiedades de las superficies equipotenciales se pueden resumir en:  Las líneas de campo eléctrico son, en cada punto, perpendiculares a las superficies equipotenciales y se dirigen hacia donde el potencial disminuye.  El trabajo para desplazar una carga entre dos puntos de una misma superficie equipotencial es nulo.  Dos superficies equipotenciales no se pueden cortar.

ANALISIS DE RESULTADOS.

Al realizar el análisis de los resultados obtenidos en la práctica del laboratorio y compararlos con la teoría, se evidencia la similitud entre ambos, encontrando un pequeño margen de error, posiblemente generado por las ondas o campos generados por los dispositivos eléctricos y electrónicos presentes durante la práctica y los que estaban conectados a la misma red eléctrica.

En la práctica de laboratorio pudimos evidenciar el campo eléctrico que producen los dos electrodos dependiendo de la forma que cada uno tiene y que siempre las líneas equipotenciales son ortogonales al campo eléctrico.

ERRORES

Uno de las posibles causas de los errores encontrados en la ubicación de los puntos para dibujar el campo eléctrico de cada electrodo se dedujo que debía ser por la interferencia generada por los dispositivos eléctricos y electrónicos alrededor de la práctica y los que estaban conectados a la misma red eléctrica. Teóricamente en el punto medio de las dos cargas debe existir un punto de referencia donde convergen verticalmente todas las líneas de campo, en la práctica evidenciamos un error en este punto de referencia, ya que en la parte inferior a medida que ubicábamos más líneas de campo estas se desviaban hacia la carga negativa y no seguía como punto de referencia recto y vertical como debería ser según la teoría, sin embargo este proceso se repitió constantemente con el fin de obtener el punto de referencia adecuado para realizar las líneas de campo.

CONCLUSIONES



Se evidencio que las líneas de campo son radiales interactuando así de una carga a otra.



Experimentalmente se comprobó que si existen las líneas de campo y como están distribuidas según la forma del electrodo que produzca dicho campo eléctrico.



Siempre la parte práctica tiene algunos márgenes de error con respecto a la teórica ya que el medio donde se realizan las prácticas no están aislados de las interferencias del medio con los instrumentos utilizados.

BIBLIOGRAFÍA 

www.fisicapractica.com/campo-electrico.php



www.fisica.ru/dfmg/teacher/archivos/Lineas_Equipotenciales.pdf



http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/equipot.html



http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/electro/pote ncial.html