Laboratorio De Campos Electricos

Manual de laboratorio de Electricidad y Magnetismo Física III

12ava

edición 14

Campo Eléctrico

Experiencia N°2

1.- OBJETIVOS

Graficar las líneas equipotenciales en la vecindad de dos configuraciones de carga

(electrodos).

- Calcular la diferencia de potencial entre dos puntos.

- Calcular la intensidad media del campo eléctrico.

- Estudiar las características principales del campo eléctrico.

02.-MATERIALES

01 Cubeta de vidrio.

01 Fuente de voltaje de CD.

01 Voltímetro.

02 Electrodos de cobre.

01 Punta de prueba.

01 Cucharadita de sal.

02 Papeles milimetrados.

04 Cables de conexión.

3.-. FUNDAMENTO TEÓRICO

Campo Eléctrico

Las fuerzas ejercidas entre sí por las cargas eléctricas se deben a un campo eléctrico que

rodea a cada cuerpo sometido a carga, y cuya intensidad está dada por la intensidad de campo

E. Si ahora se encuentra una carga q dentro de un campo eléctrico (producido por otra carga),

entonces actúa sobre la primera una fuerza F. Para la relación entre intensidad de campo y la

fuerza es válida la fórmula:

q

F

E 

La magnitud de la intensidad de la fuerza eléctrica, por lo tanto, está dada por la ecuación:

F  qE

Juego de Electrodos de

Cobre

Cubeta de Vidrio,

Agua y Sal

Punta de

prueba

Fuente 6 V Manual de laboratorio de Electricidad y Magnetismo Física III

12ava

edición 15

La fuerza sobre una carga eléctrica dentro de un campo eléctrico es mayor mientras mayor sea

la intensidad del campo eléctrico, y mayor sea la misma carga.

No obstante, el campo eléctrico no sólo se ve

determinado por la magnitud de la fuerza que actúa sobre

la carga, sino también por su sentido. Por tanto, los

campos eléctricos se representan en forma de líneas de

campo, que indican el sentido del campo. La forma de un

campo eléctrico está aquí determinada por la forma

geométrica de las cargas que generan el campo, al igual que por la posición que adopten entre

ellas. Las líneas de campo indican, en cada punto del mismo, el sentido de la fuerza eléctrica.

Al respecto, las siguientes imágenes muestran el campo eléctrico de una carga puntual positiva

(izquierda) y el de una carga puntual negativa (derecha). Las líneas de campo se desplazan en

este caso en forma de rayos que salen hacia el exterior a partir de la carga. El sentido de las

líneas de campo (indicado por las flechas) señala, de acuerdo a la convención establecida, el

sentido de la fuerza de una carga positiva (en cada caso pequeñas cargas puntuales en las

imágenes); esto significa que las líneas de campo parten cada vez de una carga positiva (o del

infinito) y terminan en una carga negativa (o en el infinito). La densidad de las líneas de campo

indica correspondientemente la intensidad del campo eléctrico; aquí, ésta decrece al alejarse

de la carga puntual.

Si se encuentran cargas positivas y negativas repartidas

uniformemente sobre dos placas de metal colocadas frente a

frente, en paralelo, como es el caso del condensador de placas

planas paralelas, entre ambas superficies se generan líneas de

campo eléctrico paralelas, como se muestra en la figura

siguiente. Estas líneas de campo parten de la placa con carga

positiva y terminan en la placa con carga negativa. Dado que la

densidad de las líneas de campo, al interior del condensador, es

igual en todas partes, la intensidad de campo eléctrico E de las

placas es también igual en toda la superficie. Un campo eléctrico

de esta naturaleza recibe el nombre de campo eléctrico homogéneo.

Nota: También en el exterior del condensador circulan líneas de campo entre las placas, las

mismas que, no obstante, se "curvan" y no se tomarán en cuenta en lo sucesivo. Por esta

razón, se prescindió de su representación.

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