UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DEL CONO SUR DE LIMA

UNTECS

Ingenieria electrónica y telecomunicaciones

PROFESOR:San Bartolome

ALUMNO: Zamora arismendiz, smith johnson

CURSO: Física II

TEMA:

Cámpo Eléctrico

CICLO: IV

FECHA DE ENTREGA:

22 –febrero– 2012

OBJETIVOS:

Estudiar los fenómenos producidos por cargas eléctricas en reposo partiendo de la ley de Coulomb y del concepto de campo eléctrico.

Observar fenómenos producidos por cargas eléctricas. Determinar el cámpo eléctrico entre dos placas paralelas. Determinar las superficies equipotenciales entre dos placas paralelas. Tener conocimiento de cómo usar la ley de coulomb para calcular la fuerza

eléctrica entre cargas Y como Diferenciar entre fuerza eléctrica y campo eléctri-co.

Deterniminar las superficies equipotenciales entre dos conductores circulares.

FUNDAMENTO TEORICO:

Electrostática: Estudio de las interacciones eléctricas de la materia debida a cargas eléctricas en reposo.

Cargas eléctricas: Son propiedades intrínsecas de la materia (al igual que la masa, el volumen, etc.) por medio del cual los cuerpos ejercen interacción eléctrica.

Cámpo Eléctrico: Región que rodea a la carga eléctrica, en el cual la carga puede ejercer una fuerza eléctrica sobre una carga de prueba, cuya intensidad E, se define como fuerza eléctrica por unidad de carga de prueba.

E = F/q

Potencial Eléctrico: Trabajo por unidad de carga para llevar una carga desde un punto cuyo potencial es cero (infinito, para distribuciones de cargas finitas) hasta el punto donde se calcula el potencial eléctrico.

V = - E.dl

Superficie Equipotencial: Superficie formada por el conjunto de puntos que tienen un mismo potencial. El campo eléctrico e n cualquier punto sobre una superficie equipotencial es siempre perpendicular a la superficie.

MATERIALES:

Cubeta electrolítica. Electrodos metálicos. Fuente de alimentación. Multímetro. Cables de conexión.

. Figura 1 cubeta electrolítica Figura 2. Electrodos metálicos Marca: Electrlytic Trought

Figura 3. Fuente de alimentación Figura 4. Multímetro Marca: PHYWE Marca: Lucas Nülle

PROCEDIMIENTO:

1. Descarga de punta: Colocar la rueda de punta sobre el rodamiento de agujas en el soporte, conectar a la fuente de craga.Realice las observaciones necesarias.

2. Clavija de conexión en pantalla de seda: Coloque la clavija de conexión en pantalla de seda sobre el soporte y conecte a una fuente de cargas.

3. Juego de campanas: Conectar el juego de campana a la fuente de cargas y realizar las observacionees necesarias.

4. Tablero de destellos: Colocar el tablero de destellos en el soporte y conectar a una fuente de carga.

Potencial eléctrico entre placas paralelas:

5. Llene 150 ml de agua en la cubeta e instale el equipo de acuerdo al diagrama que se muestra en la figura 2, con una fuente alterna de 6 voltios.

6. Mida la diferencia de potencial entre el punto (5,0) y las diferentes posiciones (x,y) mostradas en la tabla 1.

Superficies equipotenciales:

7. Para cada uno de los puntos de referencia y valores de”x” dados en la tabla 2. Medir el valor de las ordenadas “y” hasta completar la tabla. Teniendo en cuenta que la diferencia de potencial entre el punto de referencia y el punto (x,y) sea igual a cero.

8. Reemplace los electrodos de barra por elecrodos circulares y mida el valor de “y” para cada uno de los puntos de referencia y valores de “x” dados en la tabla 3. Teniendo en cuenta que la diferencia de potencial entre el punto de referencia y el punto (x,y) sea igual a cero.

9. Reemplace uno de los electrodos circulares por un electrodo de barra, y mida el valor de “y” para cada uno de los puntos de referencia y valores de “x” dados en la tabla 4. Teniendo en cuenta que la diferencia de potencial entre el punto de referencia y el punto (x,y) sea igual a cero.

EXPERIMENTO: 01

Con los datos obtenidos en los pasos 5 y 6 completa la siguiente tabla.

Tabla 1.

Representre gráficamente el voltaje (diferencia de potencial) en función de la posición x, con los datos de la tabla 1. Realice un ajuste de curvas.

Gráfico 1.

En el gráfico 1, se observa que cuando la distancia del plano “y” es mayor entonces el voltaje aumenta, ya que a mayor espacio mayor voltaje.

Con los datos del paso 7 del procedimiento complete la tabla siguiente.

Tabla 2.

Represente gráficamente las superficies equipotenciales determinadas entre las cargas lineales y dibuje cinco lineas de fuerza indicando su sentido.

Gráfico 2.Podemos explicar que en este experimento de la cubeta con agua con sus respectiva polaridad de la fuente de alimentación dada que el potencial eléctrico aumenta a medida que acercamos al polo negativo de la fuente de alimentación por lo que hemos puesto al eje x una punta del multímetro para poder medir el potencial eléctrico y con la otra punta del multímetro vamos variando y anotar esas observaciones a la cual hemos podido deducir que es más intenso el potencial eléctrico, se a ir creciendo a medida que vamos acercando la punta del multímetro al polo negativo de la fuente.

Con los datos del paso 8 del procedimiento complete la tabla siguiente.

Tabla 3.

Represente gráficamente las superficies equipotenciales determinadas entre las cargas circulares y dibuje cinco lineas de fuerza indicando su sentido.

Gráfico 3.

En el gráfico 3, se observa que teniendo 2 electrodos circulares para ambos lados, la grafica como resulta la fig. se muestra con una deformación, acepción de la línea que se encuentra entre el centro de los electrodos. y con ello teniendo un conjunto de puntos que van hacer las líneas equipotenciales de los cuales su diferencia de potencial resulta cero.

Con los datos del paso 9 del procedimiento complete la tabla siguiente.

Tabla 4.

Represente gráficamente las superficies equipotenciales determinadas entre las cargas circulares y dibuje cinco líneas de fuerza indicando su sentido.

Gráfico 4.

En el gráfico 4, Como se puede observar , en este caso un electrodo en barra y el otro electrodo circular, de los cuales las líneas equipotenciales van estar tomando la forma del electrodo de la barra como del circular. Según estas más cerca de uno de los electrodos y a demás el campo eléctrico estaría en forma perpendicular a las líneas equipotenciales.

CUESTIONARIO:

1. Revise la bibliografía necesaria y explique el fenómeno de electrólosis.

La Electrólisis consiste en la descomposición mediante una corriente eléctrica de sustancias ionizadas denominadas electrolitos.Es el estudio de las reacciones quí-micas que producen efectos eléctricos y de los fenómenos químicos causados por la acción de las corrientes o voltajes.Si a dos electrodos de una pila en la que espontáneamente se verifica la reacción:

Zn + +

Se ha logrado de esta manera verificar una reacción redox, imposible de producirse espontáneamente.

El proceso de la electrolisis consiste en lo siguiente:

Se funde o se disuelve el electrolito en un determinado disolvente, con el fin de que dicha sustancia se separe en iones (ionización).

Se aplica una corriente eléctrica continua mediante un par de electrodos conectados a una fuente de alimentación eléctrica y sumergidos en la disolución.

Cada electrodo mantiene atraidos a los iones de carga opuesta. Así, los iones positivos o cationes, son atraídos al cátodo, mientras que los iones negativos o aniones, se desplazan hacia el ánodo.La energía necesaria para separar a los iones e incrementar su concentración en los electrodos es aportada por la fuente de alimentación eléctrica.

En los electrodos se produce una transferencia de electrones entre estos y los iones, produciéndose nuevas sustancias.

Los iones negativos o aniones ceden electrones al ánodo (+) y los iones positivos o cationes toman electrones del cátodo (-).

Lo que ha ocurrido es una reacción de oxidación-reducción, donde la fuente de alimentación eléctrica ha sido la encargada de aportar la energía necesaria.

Tras hacer una electrólisis además de desprenderse el oxígeno y el hidrógeno tambien se dejan ver los otros componentes del agua (minerales, como el hierro,etc.); esto en caso de ser agua no destilada, en el agua destilada solo se desprenden el oxigeno y el hidrogeno, porque ya se han extraido los otros componentes previamente.

CONCLUSIONES:

Toda línea equipotencial es perpendicular a las líneas de campo eléctrico, for-mando así un angulo de 90º.

Cuando se tienen dos electrodos uno recto y otro no recto (circular, ovalado, etc.) separados, la carga en el eje que se encuentra paralelo al electrodo recto es igual en cualquier punto, pero mientras más se aleje del electrodo recto entonces la carga estará variando más.

Las líneas equipotenciales son un conjunto de puntos de los cuales la diferencia de potencial entre ellas es igual a cero.

Cuando se tienen dos electrodos rectos separados, la carga en el eje que se encuentra paralelo a estos electrodos es igual en cualquier punto.

Siempre el agua nos va a ayudar como un conductor en la cual hemos usado en este experimento, y también poner en claro que la dirección del campo eléctrico entre dos placas siempre se parte del positivo hasta llegar la parte negativa de dicha placa.

La experiencia que hemos realizado nos permitió saber que el campo eléctrico entre dos placas conductores es siempre constante en todo punto, cualquiera que se manifiesta alrededor de las placas la cual es confirmada por varias teorías que el campo es materia no condensada o materia dispersada, el campo eléctrico es aquella región que rodea a toda carga eléctrica y es responsable de la interacciones eléctricas.

BIBLIOGRAFIA:

Física, Tipler, Paul A., Edit. W. H. Freeman; 6ª edición (2007). Manual de Laboratorio de Física UNI, 2009. Física Universitaria, F. Sears y M. Zemanski, Edit. Addison–Wesley Pearson;

12ª edición (2007). Física Recreativa, S. Gil y E. Rodriguez, www.fisicarecreativa.com.