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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER LABORATORIO DE FISICA II ESCUELA DE FISICA INFORME DE LABORATORIO: CAMPOS ELECTRICOS. CONCLUSIONES: • A través del potencial eléctrico podemos describir el campo eléctrico, así encontramos las líneas decampo que son generadas por las partículas que están interactuando en el sistema de electrodos, las partículas ubicadas en la superficie equipotencial. • Para la variación del campo se realiza dependiendo de la carga de los electrodos, ella siempre va de + a -, también depende de la distancia de los puntos de referencia a los electrodos, aquí podemos ver de dónde viene el cuadrado inverso de la fórmula de campo eléctrico. OBSERVACIONES: • El laboratorio fue sencillo, un poco dispendioso, ya que para la localización de los puntos había que tener mucha sensibilidad, mucha precisión. Pero esperamos que los resultados hayan sido los esperados.

FUENTES DE ERROR: • Tal vez el voltímetro, ya que cuando ya lo habíamos utilizado bastante la punta se llenaba de ácido y el voltímetro se ponía como loco. • Falta precisión por parte de nosotros, pues la mano temblaba a la hora de tomar el dato y algunas veces se corría. INTERPRETACIÓN DE DATOS. 1. En las hojas por separado y para cada pareja de electrodos utilizados, grafique la familia de líneas para las cuales obtuvo deflexiones nulas. Analice e interprete los resultados.

De a cuerdo a lo observado en las graficas de cada montaje para las superficies equipotenciales, se aprecia que dichas líneas para la configuración de dos electrodos en forma rectangular corren paralelas al eje y, es decir son verticales mientras que para la segunda configuración se tiene que las superficies de igual potencial describe curvas cóncavas hacia la derecha, que en la medida en que se acercan al electrodo rectangular tienden a asemejarse a rectas paralelas al eje de las coordenadas.

2. grafique en base a las superficies equipotenciales las líneas de fuerza. Analice e interprete los resultados.

Con base en el hecho de que las líneas de superficies equipotenciales y las líneas de campo son perpendiculares entre si para cualquier configuración, se obtuvo en el primer caso un diagrama de líneas de campo esperado para dos electrodos planos cargados situados uno frente a otro, en el que las líneas parten del electrodo positivo hacia el negativo formando trayectorias paralelas al eje x

3. compare los resultados obtenidos con los resultados teóricos.

Los resultados experimentales par alas líneas de campo tanto para el primer como para el segundo montaje obtenidos aplicando el principio de ortogonalidad de líneas de campo respecto a las equipotenciales corresponden como lo esperado de acuerdo al forma de los electrodos y a la teoría de líneas de campo.

4. responda a las siguientes preguntas: • ¿Son superficies equipotenciales los electrodos? Si lo son, puesto que el campo eléctrico dentro de los electrodos es nulo, si no fuese así las cargas se acelerarían bajo la acción del campo, cuya existencia implicaría una diferencia de potencial.

• ¿Existe laguna diferencia de potencial sobre el eje, perpendicular a la superficie del agua? En el eje perpendicular a la superficie del agua la dirección del potencial es nula y se demuestra mediante la definición matemática de potencial.

ΔV=-∫ E. ds = -E ∫ ds = -Escosθ

Como en este caso el ángulo entre los vectores campo y diferencial de desplazamiento es de 90 el COSENA es negativo anulando toda la expresión y por tanto indicándonos que el diferencial es nulo.

• ¿Existe diferencia de potencial dentro y fuera de las superficies cerradas de la figura?

Afuera de las superficies cerradas existe campo eléctrico, lo que hace que necesariamente haya una diferencia de potencial. En el interior de dichas superficies el campo eléctrico es nulo dada la simetría que estas presentan, lo que nos dicen que tampoco hay diferencia de potencial.

• Compruebe que lasa líneas de campo eléctrico corresponden al gradiente del voltaje (ubicar un punto cualquiera en la figura con electrodo planos y mida las diferencias de potencial en varias direcciones para una distancia de D, observar en qué dirección es mayor) En el montaje con electrodos planos, al medir la diferencia de potencial a una distancia D en varias direcciones respecto a un punto se observa que la mayor diferencia de potencial se presenta cuando el desplazamiento es paralelo al eje x, pues que las líneas equipotenciales para esta configuración son paralelas al eje y. y por lo tanto, en vista de que en este caso también la dirección de campo eléctrico es paralela al eje x, podemos concluir que la variación o gradiente de voltaje en una región del espacio se da en la misma dirección del campo, aunque aumenta cuando su sentido es contrario al de este y disminuye cuando tienen el mismo sentido.

Además sabiendo que la derivada de un punto es la pendiente de una recta tangente en dicho p unto de la curva, podemos deducir que la expresión que el campo tiene la dirección de al recta que forma un ángulo de 90 (debido al signo -) con la recta tangente en cualquier punto de las superficies equipotenciales, (solo que en sentido contrario) es decir, son perpendiculares

• Los electrodos son dos superficies conductoras y en medio de ellas se genera una serie de líneas de campo eléctrico en donde la diferencia de potencial se hace cero en superficies equipotenciales, es decir, en los puntos de igual potencial. • Las superficies equipotenciales son los lugares geométricos de los puntos del mismo valor de V y serán perpendiculares en cualquier punto al campo eléctrico en ese punto.