INFORME #3 LAB. FISICA II - SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES Y LINEAS DE CAMPO

Experiencia # 3: Superficies equipotenciales y líneas de campo eléctrico.

Luis Arroyo Evangelista, Andrés Cabarcas Estrada, César López Mejía, Juan Vásquez Sabalza.  

Jairo Porto Hernández – I1          

Universidad Tecnológica de Bolívar, Facultad de Ingeniería. Cartagena, Marzo de 2016.Grupo I2.

Resumen

En esta experiencia se  midió la diferencia de potencial generada por una fuente de corriente directa conectada a pares de electrodos de signo opuesto, concéntricos, placas paralelas y una carga puntual en una cubeta de agua. Luego, con la ayuda de un multímetro digital se buscaron cuatro pares de puntos para un potencial eléctrico diferente en cada configuración con el fin de construir líneas equipotenciales y adicionalmente líneas de campo eléctrico con sus respectivas direcciones. Al final de la experiencia se obtuvieron las gráficas con las líneas equipotenciales formadas a partir de los pares ordenados.

Palabras clave: Diferencia de potencial, líneas equipotenciales, líneas de campo eléctrico.

Abstract

In this experience the potential difference generated by a direct current source connected to electrode pairs with opposite sign, concentric, parallel plate and a point charge on a bucket of water was measured. Then, with the help of a digital multimeter 4 pair of points for a different electric potential in each configuration were sought with the object to build equipotential lines and additionally electric field lines with the respective directions. At the end of the experience the graphs with the equipotential lines formed from the ordered pairs were obtained.

Keywords: Potential difference, current, equipotential lines, electric field lines.

INTRODUCCIÓN

Primeramente, repasemos los conceptos referentes a diferencia de potencial, líneas equipotenciales y líneas de campo eléctrico.

La diferencia de potencial, también llamada voltaje o tensión es la presión que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica (o fuerza electromotriz) sobre las cargas eléctricas (electrones) en un circuito eléctrico cerrado, para que se establezca el flujo de una corriente eléctrica.

Las líneas equipotenciales son como las líneas de contorno de un mapa que tuviera trazada las líneas de igual altitud. En este caso la “altitud” es el potencial eléctrico.

Las líneas de campo eléctrico son líneas curvas paralelas al vector del campo eléctrico existente a cualquier punto en el espacio. No son objetos materiales, se usan como una representación grafica para tener una descripción cualitativa del campo eléctrico.

Ahora bien, toda partícula que tenga carga eléctrica genera un campo eléctrico. El campo eléctrico describe la interacción entre cuerpos con carga eléctrica. Para poder determinar la naturaleza del campo eléctrico es importante poder graficarlo. Las líneas equipotenciales son de gran ayuda para este propósito ya que en una línea equipotencial la energía potencial no cambia, entonces no se necesita realizar trabajo para mover un cuerpo con carga a lo largo de la línea equipotencial. Por esto se sabe que las líneas equipotenciales están a ángulos rectos respecto a la dirección del campo eléctrico en cualquier punto dado.

METODOLOGÍA

En esta experiencia de laboratorio se tomaron los datos respectivos a los pares ordenados del plano que cumplían la condición de equivalencia de potencial, es decir, se buscaron pares ordenados en los cuales la diferencia de potencial era la misma (El proceso se realizó con 4 potenciales diferentes para cada configuración y buscando 4 pares por potencial).

Primero, se tomó la configuración correspondiente a cargas puntuales de signos opuestos y se realizó la toma de las coordenadas para cada potencial.

Luego se tomó la configuración correspondiente a dos electrodos concéntricos y se realizó el procedimiento indicado.

Consiguientemente se tomo la configuración referente a una carga puntual y se tomaron las coordenadas pertinentes.

Por último se tomó la configuración correspondiente a placas paralelas con signos opuestos y se aplicó el mismo Modus Operandi.

MONTAJE

Electrodos de signos opuestos

Electrodos concéntricos

Carga puntual centrada

Placas paralelas

ANÁLISIS Y RESULTADOS

TABLAS DE DATOS EXPERIMENTALES.

V = Diferencia de potencial

C = Coordenada

Tabla1. Electrodos de signos diferentes.

Tabla2. Electrodos concéntricos

Tabla3. Barras Paralelas

Tabla4. Carga puntual centrada.

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