REGIONES EQUIPOTENCIALES DE UN CAMPO ELCTRICO

REGIONES EQUIPOTENCIALES DE UN CAMPO ELCTRICO

ANLISIS INDAGATORIO1. Qu representa una regin equipotencial?Una regin equipotencial describe el lugar geomtrico de los puntos de un campo donde el potencial elctrico tiene un valor constante.2. Qu relacin existe entre una regin equipotencial y las lneas de fuerza de un mismo campo elctrico?La relacin que existe entre una regin equipotencial y las lneas de fuerza de un capo elctrico es que mientras una partcula cargada se mueva perpendicularmente a las lneas de fuerza del campo, este siempre estar dentro de una superficie equipotencial.Materiales sugeridos1. Fuente de poder2. Multmetro digital3. Electrodos de metal de diversas formas4. Papel electrnico5. Papel carbn6. cartn y hojas blancas.

EXPLORACION

1. Sobre una hoja coloque el papel carbn y el papel electrnico. Fjelos para que no tengan movimiento ver figura 3.2. Sobre la hoja electrnica se colocan los electrodos metlicos (alambres paralelos) ver figura 4.3. Conecte el circuito con la supervivencia del profesor.4. Ajuste la fuente a 10 V.5. Con el terminal explorador se buscan los puntos de igual potencial. Uniendo estos puntos se obtendr una lnea equipotencial que en el espacio es una superficie equipotencial.6. Dibuje las lneas equipotenciales para los siguientes electrodos:a. Electrodos plano plano.b. Electrodos plano puntual.c. Electrodos puntual puntual.7. Para cada caso repetir el procedimiento de 1 a 5.

Registre los datosUtilice un graficador electrnico para presentar sus datos ajustados.A) En esta figura se muestran las secciones transversales de las superficies equipotenciales entre dos placas paralelas.

Mapa de vectores: muestra la de las lneas del campo elctrico entre las dos placas paralelas.

Superficie equipotencial de dos placas paralelas

B) secciones trnasversales de las superficies equipotenciales en dos placas perpendiculares

Mapa de vectores: muestra las lneas de campo elctrico entre dos placas perpendiculares.

Mapa de superficie equipotencial de dos placas perpendiculares.

C). Electrodos de dos cargas puntuales: puntual puntualSecciones transversales de las superficies equipotenciales.

Mapa de vectores: representa las lneas de campo elctrico de entre los dos electrodos.

Mapa de superficie equipotencial entre dos electrodos.

ANLISIS DE RESULTADOS1. Calcular el campo elctrico medio en un punto para cualquier superficie equipotencial en todos los casos anteriores. Utilice la teora de errores para determinar la incertidumbre en la medicin.2. indicar en cada bosquejo, las lneas de fuerza, el valor del potencial y el campo elctrico.3. Explique por qu las lneas de fuerzas son perpendiculares a las lneas 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. Si recordamos la expresin para el trabajo, es evidente que cuando una carga se mueve sobre una superficie equipotencial la fuerza electrosttica no realiza trabajo, puesto que la V es nula. 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.4. Qu relacin hay entre la direccin del campo elctrico y las lneas equipotenciales? Explique.La direccin del campo elctrico con respecto a una fuerza elctrica es tangente en cualquiera de su trayectoria y las lneas equipotenciales son aquellas que forman una regin donde los campos elctricos fluyen con voltaje constante.5. En un punto donde no pasa la lnea de fuerza, cul ser el valor del campo elctrico? R: El valor de campo elctrico fuera de esta distribucin es el mismo que hara si toda la carga estuviera concentrada en el centro.Por otra parte si consideramos la formula de campo elctrico (E=F/Q), en la cual el campo es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la carga y nos presentan un modelo en donde las lneas de fuerza se anula en un punto, el campo elctrico sufrir el mismo efecto.6. En cada diagrama de configuracin dibuje un rectngulo, poniendo una punta de prueba en uno de los vrtices del rectngulo como un voltaje de referencia, mueva ele otro electrodo alrededor del rectngulo, determine el trabajo total en la circulacin.

RECOMENDACIONES Seguir indicaciones dadas por las guas y las sugerencias dadas por el profesor en el momento en que se va a realizar la experiencia. Utilizar los instrumentos recomendados para esta experiencia. Tener mucho cuidado en el momento de hacer la lectura o la medicin para as evitar errores en los clculos a realizar. Tener a mano informacin acerca del tema para poder esclarecer las dudas que puedan darse. Al momento de medir el voltaje asegurarse de que estn bien localizados los puntos para no tener errores en la edicin.

GLOSARIO1. CAMPO ELECTRICO: es una regin del espacio donde existe una distribucin de magnitud ya sea escalar o vectorial, que puede ser o no dependiente del tiempo; adems, es una propiedad caracterstica de las partculas el cual requiere al menos un sistema cargado para poder iniciar su estudio.

2. ENERGA POTENCIAL ELCTRICA: es la cantidad de trabajo que se necesita realizar para acercar una carga puntual de masa nula con velocidad constante desde el infinito hasta una distancia r de una carga del mismo signo, la cual utilizamos como referencia. En el infinito la carga de referencia ejerce una fuerza nula.

3. LNEAS DE FUERZA: tambin son conocidas como lneas de campo elctrico, ya que ellas son siempre tangentes del campo en un punto situado sobre ellas.

4. POTENCIAL ELCTRICO: El potencial elctrico en cierto punto es la energa potencial que estara asociada a una carga unitaria colocada en ese punto.

5. ELECTRODOS: Los electrodos son placas de membrana rugosa de metal, un conductor utilizado para hacer contacto con una parte no metlica de un circuito, por ejemplo un semiconductor.

CONCLUSIN1. Al finalizar esta experiencia de laboratorio nos ha dado la oportunidad de observar por medio de las grficas el comportamiento de las lneas equipotenciales entre dos placas paralelas, dos placas perpendiculares y dos electrodos.

2. Tambin, podemos reconocer el campo de diferentes tipos de electrodos, pues sabemos que en los electrodos planos el campo elctrico viaja en lnea recta, y va del electrodo positivo al electrodo negativo, sin embargo, en los electrodos puntuales el campo sale en forma parablica, y tambin va del electrodo positivo al electrodo negativo.

3. Las lneas de campo elctrico comienzan en las cargas positivas y terminan en las negativas.

4. Las lneas de campo nunca se cruzan.

5. Las lneas equipotenciales es la unin de los puntos donde hay igual diferencia de potencial elctrico, es decir, donde hay igual voltaje.

BIBLIOGRAFA

1. Gua de laboratorio, Fsica II, Fuentes Manuel, Guevara Jovito, Polanco Salomn, Poveda Otn y Tun Armando- Panam: editorial universitaria UTP, 2012.2. Young, Hugd D. y Freedman, Roger A, Sears y Zemansky, Fsica Universitaria con fsica moderna, 13A edicin, volumen 2, editorial Pearson, Mxico, 2013. 3. https://www.google.com/

Universidad Tecnolgica de PanamPgina 1