Laboratorio N° 1 CAMPOS Y FUERZAS ELÉCTRICAS

U  N  I  V  E  R  S  I  D  A  D      D  E      P  I  U  R  A[pic 1][pic 2]

FACULTAD DE INGENIERÍA

[pic 3]

Laboratorio N° 1

CAMPOS Y FUERZAS ELÉCTRICAS

ESTUDIANTE:

• Sebastián Saavedra Gutiérrez

ASIGNATURA:  

• Tecnología Eléctrica I (TE1)

PROFESOR:

• Edilberto Vásquez

                                        10/04/2021

1. OBJETIVOS:

1.1. Familiarizarse con una herramienta de software para la Simulación de campos y fuerzas eléctricas

 1.2. Evaluar los campos eléctricos.

1.3. Evaluar las fuerzas eléctricas.

2. PROCEDIMIENTO: Utilizando la aplicación GeoGebra y las aplicaciones del curso se determinará los campos eléctricos y las fuerzas que experimentan las cargas eléctricas.

 Simulaciones:

2.1. En la aplicación Campo Eléctrico las unidades de los ejes X-Y están en metros y las cargas en µC. Considerar:

a) Q1 = 2.5 µC P1(-20,0)

b) Q2 = 1.5 µC P2(10,20)

c) Q3 = -2.5 µC P3(10,0)

d) Q4 = 1.0 µC P4(0,10)

Determinar matemáticamente el campo eléctrico en el punto P(0,20). Comprobar su resultado en la aplicación Geogebra.

Una vez se han colocado las cargas en los puntos indicados, con sus respectivas cargas, se obtienen los siguientes resultados:[pic 4]

El campo eléctrico resultante en el punto P es de 117.78 N/C ∠ 143.75° y no hay una fuerza resultante en P puesto que no hay una carga en P sobre la cual el campo resultante genere una fuerza.

El cálculo matemático a mano se presenta a continuación:[pic 5]

Como se puede observar, los resultados coinciden, obteniéndose nuevamente un campo eléctrico resultante en P de 117.78 N/C ∠ 143.75°

2.2. Cambiar la carga Q4 a -1.0 µC, evaluar el nuevo campo eléctrico.

Con el deslizador del geogebra, cambiamos la carga Q4 y observamos los resultados del nuevo campo eléctrico resultante sobre el punto P:

[pic 6]

Ahora el campo eléctrico ha cambiado, siendo ahora 145.61 N/C ∠ -130.72°. Este resultado tiene sentido, pues al cambiar el signo de la carga 4, el campo eléctrico que genera cambia de sentido, provocando que cuando se realizan las sumatorias de los campos eléctricos en el eje “y”, el campo de Q4 hace que la sumatoria sea mucho mayor en su módulo (pero con signo negativo), en comparación cuando la carga Q4 era positiva, por lo tanto, es lógico que el módulo del campo eléctrico resultante sea mayor ahora.  

En cuanto al ángulo, también se puede decir que como la carga ahora tiene la componente “y” negativa y el componente “x” sigue siendo negativo, es lógico que el ángulo se encuentre en el 3er cuadrante cartesiano.

2.3. En la aplicación Fuerza Eléctrica sobre una carga en un campo eléctrico, determinar por simulación la fuerza que experimentaría una carga de 0.5 µC situada en el punto P(0,20).

Ahora volvemos a las condiciones iniciales del experimento, solo que esta vez habrá una carga positiva en el punto P, los resultados se muestran a continuación:

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