Informe de Superficies Equipotenciales

[pic 1]EXPERIENCIA No 4 [pic 2]

SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES

SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES

FUENMAYOR, Elías. 1001780410. Ingeniería Industrial.

FERREIRA, Gabriela 1002036716. Ingeniería Industrial

CHARRY, Luis 1085104109. Ingeniería Mecánica

MUÑETON, Andrés 1193580839. Ingeniería de Sistema.

CANTILLO, Mario 1001854553. Ingeniería Mecánica.

SIRTORI, Luis. 1054282749. Ing mecánica

 Física de Campos, Grupo 49918, Universidad de la Costa.

Eder Ruiz Hernández

22/02/2023

RESUMEN

Un gráfico de líneas de campo eléctrico es una forma de visualizar el campo eléctrico. Las superficies equipotenciales también dan una imagen de este campo. Una superficie equipotencial es una superficie con un potencial constante. Por lo tanto, una superficie equipotencial consiste en una distribución continua de puntos. Tienen el mismo voltaje. Todas las superficies equipotenciales del campo eléctrico son Un plano es perfectamente perpendicular al plano. La línea realmente utilizada sección de la superficie equipotencial perpendicular al vector de campo electricidad. No se intenta mover el peso de prueba entre dos puntos cualesquiera. Superficie equipotencial. Dado que el cambio de energía potencial corresponde al trabajo negativo realizado por la fuerza electromotriz; Además, la diferencia de potencial es igual al trabajo por unidad de carga: ΔU = qoΔV, se puede concluir que cuando la carga se mueve sobre una superficie equipotencial, la fuerza electrostática no actúa, ya que ΔV es cero.

Palabras claves: Superficies Equipotenciales. Campo Eléctrico.

ABSTRACT

An electric field line graph is one way to visualize the electric field. Equipotential surfaces also give a picture of this field. An equipotential surface is a surface with a constant potential. Therefore, an equipotential surface consists of a continuous distribution of points. They have the same voltage. All equipotential surfaces of the electric field are A plane is perfectly perpendicular to the plane. The line actually used is a section of the equipotential surface perpendicular to the electricity field vector. No attempt is made to move the test weight between any two points. equipotential surface. Since the change in potential energy corresponds to the negative work done by the electromotive force; Also, the potential difference is equal to the work per unit charge: ΔU = qoΔV, it can be concluded that when the charge moves on an equipotential surface, the electrostatic force does not act, since ΔV is zero

Keywords: Equipotential surfaces. Electric field.

 INTRODUCCIÓN

Las superficies equipotenciales son las formas geométricas que se forman a partir de una partícula cargada y están conformadas por puntos de campo en los cuales el potencial de campo no varía. Una de las características de las líneas equipotenciales es que son perpendiculares a las líneas de campo eléctrico. Estas figuras geométricas varían de acuerdo con la forma de la partícula. Un campo eléctrico estático puede ser representado geométricamente con líneas vectoriales en dirección de la variación del campo, a estas líneas se le conoce como líneas de campo eléctrico, que en ultimas terminan siendo una consecuencia directa de la ley de Gauss, ya que se encuentra que la mayor variación direccional en el campo. En este laboratorio la experiencia que tuvimos fue relacionada con superficies equipotenciales, en la cual se utilizó el interfaz PASCO

1. MARCO TEÓRICO

El campo eléctrico E ⃗ se define como una cantidad vectorial existente en todo punto del espacio que ha sido modificado por una carga eléctrica al ser introducida en este, debido a que esta interacción genera una reacción, una fuerza, ya sea de atracción o repulsión dependiendo de la carga que posea la partícula (positiva o negativa).  El campo eléctrico en un punto del espacio depende, esencialmente, de la distribución espacial de las cargas eléctricas y de la distancia de éstas al punto donde se desea conocer el campo.  Así como observa en la figura 1.

[pic 3]

Figura 1. Campo Eléctrico

Una manera que nos permite visualizar la forma en que se altera el espacio (el campo eléctrico), se establece a través de los diagramas de líneas de campo; otra manera de tener una guía visual es por medio de las superficies equipotenciales. Motivo por el cual se realiza este informe de laboratorio, con fin de la verificación de las superficies equipotenciales.

Por lo tanto, definimos las superficies equipotenciales como la posición geométrica de los cuales todos sus puntos de un campo escalar poseen un potencial de campo o potencial eléctrico de un mismo valor numérico, es decir, su potencial eléctrico es constante. De esta forma, la distribución de esta superficie dentro de un plano mantiene una simetría, una distribución continua de puntos los cuales mantienen un mismo potencial eléctrico y toman la forma geométrica de la partícula cargada que las modifica.

Las superficies equipotenciales dentro de un campo eléctrico uniforme están compuestas por una serie de planos que son perpendiculares al plano en que se intersecan. La línea que se utiliza es en realidad la sección transversal de una superficie equipotencial, la cual es perpendicular al vector de campo eléctrico. El trabajo realizado por el movimiento de una carga de prueba entre dos puntos cualesquiera dentro de una superficie equipotencial siendo el potencial constante, será pues, por definición, cero

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 concéntricas

centradas en la carga, como se deduce de la definición de potencial (r = cte). Figura 2.

[pic 4]

Figura 2. Superficies equipotenciales creadas por una carga puntual positiva (a) y otra negativa (b)

Como el cambio de la energía potencial corresponde al negativo del trabajo realizado por la fuerza

eléctrica; además, la diferencia de potencial es igual al trabajo por unidad de carga: , se[pic 5]

puede concluir que “cuando una carga se mueve sobre una superficie equipotencial la fuerza

electrostática no realiza trabajo, puesto que la ΔV es nula”.

Por otra parte, para que el trabajo realizado por una fuerza sea nulo, ésta debe ser perpendicular al

desplazamiento, por lo que el campo eléctrico (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 eléctrico es perpendicular al

desplazamiento.

Las propiedades de las superficies equipotenciales se pueden resumir en:

- Las líneas de campo eléctrico 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

1. METODOLOGÍA

2.1 Recursos: Laboratorio de física de campos.

2.3 EQUIPOS Y ELEMENTOS: 3 hojas de papel conductivo, un panel de corcho, lápiz de tinta de

plata, chinches, cables de conexión (caimanes), interfaz Pasco, sensor de Voltaje, hojas de papel

con grilla impresa.

2.4 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1.Coloque el papel conductor sobre la base de corcho y sujételo con los chinches.

2. Verifique la continuidad de los electrodos.

3. Conecte los electrodos mediante la interfaz Pasco y el computador, ajuste el voltaje de la fuente

(sensor de voltaje) en 10 voltios (Ver figura 3).

[pic 6]

Figura 3. Interfaz Pasco

4. Coloque el positivo de la fuente (en la interfaz) seguidamente encuentre 5 puntos donde el

...