Efectos de la fuerza en un campo elctrico

Introduccin:En el estudio del electromagnetismo, se deben tener en cuenta el anlisis de la carga elctrica, la cual est cuantizada y obedece ciertos principios. Uno de ellos es la interaccin que presentan estas cargas entre s, llamadas interacciones electrostticas, que se rigen por la ley de Coulomb y se describen con el concepto de campo elctrico. As pues, En este laboratorio analizaremos la relacin entre la fuerza que se produce entre dos placas cargadas y la distancia entre estas placas, y la tensin para una determinada superficie.

Objetivos Generales: Verificar las proporcionalidades: F 1/d2 y F V2. Determinar las alteraciones que produce una fuerza en un campo elctrico.Objetivos Especficos: Comprobar el cumplimiento de las proporcionalidades F d y F Q2. Medir la fuerza ejercida a una esfera cargada que est delante de una placa metlica.Temas de ConsultaFuerza elctricaEntre dos o ms cargas aparece una fuerza denominada fuerza elctrica cuyo mdulo depende de el valor de las cargas y de la distancia que las separa, mientras que su signo depende del signo de cada carga. Las cargas del mismo signo se repelen entre s, mientras que las de distinto signo se atraen. Potencial elctricoSe conoce comopotencial elctricoaltrabajoque un campo electrosttico tiene que llevar a cabo para movilizar una carga positiva unitaria de un punto hacia otro. Puede decirse, por lo tanto, que el trabajo a concretar por una fuerza externa para mover una carga desde un punto referente hasta otro es el potencial elctrico.

Energia Potencial elctricaConsidrese una carga puntualqen presencia de un campo elctrico. La carga experimentar una fuerza elctrica. Se define como el trabajo "W"

Ahora bien, si se pretende mantener la partcula en equilibrio, o desplazarla a velocidad constante, se requiere de una fuerza que contrarreste el efecto de la generada por el campo elctrico. Esta fuerza deber tener la misma magnitud que la primera, pero sentido contrario, es decir: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 concntricas centradas en la carga, como se deduce de la definicin de potencial (r = cte)

Por otra parte, para que el trabajo realizado por una fuerza sea nulo, sta debe ser perpendicular al desplazamiento, por lo que el campo elctrico (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 elctrico es perpendicular al desplazamiento.

Las propiedades de las superficies equipotenciales se pueden resumir en:

Las lneas de campo elctrico 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.Resumen Terico:El campo elctrico generado por cargas Q y Q que se encuentran dentro de dos placas viene dado por:

E=V/d

En donde V: tensin aplicada a un condensador de placas d: distancia entre las placas

Por medio de la carga Q en las placas y la fuerza de atraccin entre las ellas es posible determinar la permitividad del espacio libre 0, puesto que F, A, d y V son cantidades medibles y por medio de la balanza de tensin se ratifican las proporcionalidades:

F 1/d2 y F V2

Resumen ProcedimientoMedicin de la fuerza entre placas cargadas de un condensador de placasMedicin de la fuerza entre una esfera cargada y una placa de metal