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PRÁCTICA # 3 EL CAMPO ELÉCTRICO Efecto del campo eléctrico sobre un haz de electrones Es más útil, imaginar que cada uno de los cuerpos cargados modifica las propiedades del espacio que lo rodea con su sola presencia. OBJETIVO GENERAL. Determinar la existencia de un campo eléctrico a través de dos métodos. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 1. Usar un condensador de placas paralelas cuadradas para determinar la existencia de un campo eléctrico. 2. Establecer una diferencia de potencial para la carga de un condensador 3. Obtener el valor del campo eléctrico a través del potencial eléctrico. 4. Obtener el valor del campo eléctrico a través de la ley de Gauss. 5. Graficar el suceso E vs V y sacar conclusiones. 6. Graficar el suceso E vs Q y sacar conclusiones. EQUIPO UTILIZADO 1. 1 Fuente de tensión 450 V + cable de conexión 2. 1 Regulador de voltaje + cable de conexión 3. 1 Multímetro 4. 1 Base 5. 1 condensador de placas paralelas de placas cuadradas 6. 10 Separadores de plástico 7. 1 Flexómetro 8. 1 Calibrador 9. 1 Conmutador 10. 1 sensor de carga + cables de conexión 11. 1 sistema de adquisición de datos + cables y usb 12. 6 cables 13. 1 extensor de corriente Consideraciones para la evaluación de la velocidad. Mediante el principio de la conservación de la energía, aplicando el voltaje anódico Va para acelerar a los electrones, la energía eléctrica se convertirá en energía cinética de los electrones. Donde: Va=Voltaje anódico

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Va=W/q Como q=e entonces: Va=W/e Despejo la energía aplicada: W=Va * e Esa energía eléctrica: W  Va * e  Se convierte en energía cinética:

1 2 W  mv0 2 Igualando estas dos expresiones obtenemos la velocidad:

2Va * e  v0  m Por tanto, calculada la velocidad, y midiendo la altura de impacto Yp, el largo de las placas l, la distancia L desde el extremo de las placas hasta la pantalla, se puede calcular el campo eléctrico E despejando de la ecuación (8)

y P mv02 E  e lL

y P mv02 e lL Efecto del campo eléctrico sobre un haz de electrones E

SEGUNDO MÉTODO Basados en la relación de voltaje – Campo E según la ecuación: Vd=E*d Siendo: Vd=Voltaje o diferencia de potencial entre las placas. d= distancia entre placas Entonces: E = Vd/d

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Efecto del campo eléctrico sobre un haz de electrones PROCEDIMIENTO PARA EL PRIMER MÉTODO 5 Desviaci ón Yp Voltaje entre 4 placas

6 Cálculo de E1

Longit ud de Voltaje impact o anódico 3 constant

7 Calculo de E2

1

2

Caracterí sticas geométr icas

8

Volver al punto 4

Efecto del campo eléctrico sobre un haz de electrones PROCEDIMIENTO PARA EL SEGUNDO MÉTODO Desviació n Yp Voltaje entre 3 placas constante

6 Cálculo de E1

Caracterís ticas geométri cas

Voltaje anódico 4

7 Calculo de E2

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8

Volver al punto 4

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IMÁGENES DEL EQUIPO

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Conclusión y análisis de resultados Con esta práctica logramos verificar que realmente se pude calcular el campo eléctrico a través del potencial eléctrico mediante dos métodos, además concluimos que el segundo método es el mas exacto. De acuerdo al análisis de los resultados los mismos son los óptimos lógicamente existe un margen de error en este caso porcentualizado del mismo modo los cálculos realizados fueron los correctos y el resultado de los mismos se puede ver en las tablas correspondiente a los mismos. CUESTIONARIO CAMPO ELÉCTRICO 1.- ¿De qué manera varia la intensidad de campo eléctrico con la distancia para una carga puntual? R: Varia como la inversa del cuadrado de la distancia Campo eléctrico: E=(1/4piEo)*Q*(1/r^2), Eo es epsilon cero, Q es la carg, r la distancia. (1/r^2) es el inverso del cuadrado de la distancia. 2.- ¿De qué manera varia la intensidad de campo eléctrico en un dipolo eléctrico? R: El campo eléctrico E en P es proporcional al campo eléctrico E en P es proporcional a “qd ”. esta esencial propiedad combinada de un dipolo eléctrico se llama momento dipolar eléctrico: sus líneas son radiales y esféricamente p=q d[=] Cm. 3.- En el experimento realizado en laboratorio, para el primer método de determinación del campo eléctrico será posible establecer cualquier valor para el campo eléctrico? O es que este tendrá un límite? R: No es posible establecer cualquier valor para el campo eléctrico ya que el cálculo del mismo depende de los valores dados para el voltaje los cuales tenían un rango definido. 4.- ¿Cuál de los dos métodos nos proporcionará valores más confiables? R: El segundo método es el más confiable ya que se usan más datos teóricos como la permitividad del vacío. 5.- Si se crea un campo eléctrico considerablemente grande y se introduce una carga de prueba en su interior qué fenómenos se observarán? 6.- ¿Qué sucede si en lugar de la carga de prueba introduzco un dedo en ese campo? Respalde sus conclusiones. R: Lo que sucede al introducir un dedo seria: una descarga eléctrica considerablemente grande en la persona lo cual ocasionaría la electrocutacion, provocando tal vez la muerte. 7.- ¿Por qué el campo eléctrico se expresa como un vector, si se podría representar como una nube gaseosa alrededor de una carga lo que en realidad se puede observar con ciertos dispositivos? R: Un campo eléctrico en un punto del espacio se define a partir de la fuerza eléctrica sobre una partícula de prueba de carga q0 que positiva. El campo eléctrico E en un punto del espacio operacionalmente se define: FE=q0 siempre es carga como F es un vector y q0 un escalar, el E es también un vector.

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BIBLIOGRAFIA https://es.wikipedia.org/wiki/Precisión_y_exactitud www.pulsodigital.net/2009/10/por-que-el-cuerpo-humano-conduce.html Serway. Física.Editorial McGranw-Hill (1992)

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UNIVERSIDAD MAYOR REAL Y PONTIFICIA DE SAN FRANCISCO XAVIER DE CHUQUISACA FACULTAD DE TECNOLOGÍA LABORATORIO DE FÍSICA 200

EL CAMPO ELÉCTRICO

GRUPO Nº

PRÁCTICA Nº3

INTEGRANTES:

1.-Mondocorre Padilla Lexy Ariana 2.-Villarroel Herrera Allenda Génesis

DOCENTE: Ing. Pacheco FECHA DE REALIZACIÓN: 23 /04 / 2017

FECHA DE PRESENTACIÓN: 30/ 04 / 2017

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