CAMPO ELECTRICO ENTRE DOS PLACAS Y PLACAS EQUIPOTENCIALES

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO   ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA METALURGICA[pic 1][pic 2]

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CAMPO ELECTRICO ENTRE DOS PLACAS  Y PLACAS EQUIPOTENCIALES

1. OBJETIVOS

• Estudiar la descarga de un condensador
• Verificar la teoría la carga y descarga de un condensador.
• Determinar el RC experimental.

1. MODELO TEORICO

La conducción electrolítica es debida a la existencia de iones en la solución de sulfato de cobre. El movimiento de los iones bajo la acción de un campo eléctrico exterior crea una corriente eléctrica en el electrolito.

El potencial eléctrico está en función  de la distancia con respecto al campo que produce al campo E. el lugar geométrico de los puntos de igual potencial se denomina superficie equipotencial.

La intensidad del campo electrostático es la misma para todos los puntos que se hallan entre las placas de cobre y de dirección perpendicular a ellos. Estas placas paralelas de potencial V1 y V2, separadas a una distancia “d” está en relación directa a la intensidad de campo eléctrico mediante la relación.

                   Donde: V1 se considera como potencial de referencia.[pic 4]

En el caso de un campo electrostático variable la intensidad  del campo eléctrico es igual al gradiente del potencial V tomando con signo negativo.

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 ;         ;      [pic 7][pic 8][pic 9]

El signo negativo se debe a aquel potencial eléctrico aumenta en sentido contrario a las líneas del campo.

El campo eléctrico estudiado es electrodinámico, pero sus propiedades son equivalentes a los de un campo electrostático.

1. EQUIPO Y MATERIALES

• Fuente DC.
• Potenciómetro (max.1(A)).
• Voltímetro (0-1.5 (V)).
• Amperímetro (0-0.3(A)).
• Cubeta electrolítica en envase transparente.
• 2 electrodos de cobre.
• Punta electrolítica.
• Cables de conexión.
• Solución de sulfato de cobre (baja concentración).
• Galvanómetro.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Intensidad del campo eléctrico.

1. En el papel milimetrado dibuje los coordenados (X, Y).
2. Coloque la cubeta electrolítica sobre el papel de tal manera que el centro de la cubeta coincida con el origen de los ejes coordenados, luego vierta la solución de sulfato de cobre.
3. Instale el circuito como en la Fig. 1.
4. Regule la fuente de la posición 1, coloque la fuente de alimentación.
5. Ajuste el circuito con el cursor del potenciómetro hasta que la corriente sea  [pic 10]
6. Tomando como referencia la placa negativa, mueva la punta exploradora a lo largo del eje X y registre los datos correspondientes en la tabla 1.

1. Configuración del campo eléctrico.

1. Elija 5 puntos de referencia equidistantes sobre el eje X y desígnelos por  A, B, C, D y E.
2. Usando el Galvanómetro (voltímetro) detecte ocho puntos de igual potencial para cada punto de referencia, registre los datos en la tabla 2 (Fig. 2 A).

Fig. 2

1. TOMA DE DATOS EXPERIMENTALES

TABLA 1

1. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES

1. Incremente la tensión para el circuito ¿Qué observa usted en las placas?

Podemos observar la adhesión de los iones de sulfato cobre que son atraídos por la placa y que se forma una estructura oxida alrededor de la placa es en esa parte que se presencia la electro obtención del cobre.

1. Cambie la solución del sulfato de cobre por agua de caño anote lo que observa

Con el agua sucede que no tiene suficientes iones por lo tanto no conduce corriente eléctrica que hace que se produzca un campo eléctrico muy débil y a falta de eso el agua no es un buen conductor

1. Tome un  punto a 5cm de la placa positiva. Con la placa exploradora encontrara dos puntos equipotenciales a cada lado de los electrodos fuera de la región comprendida.

Potencia: 3.15V

Puntos de equipotenciales:

• (-7,5)  
• (-7,6)

La cual confirma la teoría de que la superficie equipotencial es perpendicular al campo originado por las placas

1. ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES

1. Grafique el potencial eléctrico en función de la distancia (V=f(d)), diga que curva observa.

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1. Escriba la ecuación empírica; utilicé el método de los mínimos cuadrados para encontrar los parámetros de la ecuación.

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1. A partir de la ecuación empírica determinar E(intensidad del campo eléctrico)

• Teniendo en cuenta la teoría de que el campo eléctrico se obtiene a partir de la diferencia de potencial
• Haciendo una simple derivada se obtendrá el valor del campo eléctrico.

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• Luego la derivada de (0.0558)número es cero y la de (d)variable es la unidad

E=-11.6317 (1) ±0

E=-11.6317…. el campo eléctrico es negativo porque el potencial eléctrico disminuye en sentido contrario.[pic 22][pic 23][pic 24]

1. Halle la incertidumbre de los parámetros determinados a través de los mínimos cuadrados.

Lo primero que halaremos será el error estándar para luego remplazarlo en la definición de error de la pendiente.

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