Practica 1 Ley de Gauus

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

LABORATORIO DE TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA

PRÁCTICA No. 1:

LEYES DE GAUSS

CONTENIDO PROGRAMÁTICO RELACIONADO:

UNIDAD 1: FUNDAMENTOS DE ELECTRODINÁMICA

SUBTEMAS: 1.14, 1.3

SEMESTRE LECTIVO: 2023-2

ALUMNO

NÚMERO DE CUENTA

[pic 1]

GRUPO

Sánchez Valenzuela Adair

316091761

2559 C

PROFESOR (NOMBRE Y FIRMA)

s

[pic 2]

CALIFICACIÓN FINAL PRÁCTICA 1

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LABORATORIO DE TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

PRÁCTICA No. 1

LEYES DE GAUSS

CONOCIMIENTOS PREVIOS.

1. Concepto de densidad de flujo eléctrico (vector desplazamiento eléctrico).

1. Ley de Gauss para campos eléctricos.

III.Ley de Gauss para campos magnéticos.

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OBJETIVOS.

• Verificar la Ley de Gauss para campo eléctrico en algunos fenómenos electrostáticos.

• Verificar la “inexistencia” de monopolos magnéticos.

• Verificar el fenómeno de inducción electromagnética, así como la Ley de Lenz.

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FUNDAMENTOS TEÓRICOS:

LEYES BÁSICAS DE LA TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA

La carga eléctrica es una propiedad de la materia presente en todo, la cual define su polaridad (+ o -), al ceder o ganar electrones, a través de la fricción, inducción o contacto con otros cuerpos. No tiene una forma definida, así que adquiere la de su contenedor, pudiéndose encontrar en líneas, superficies o volúmenes.

De acuerdo a la ley de Coulomb, la fuerza eléctrica existirá siempre entre dos cargas o cuerpos cargados, sin embargo, si se deseara encontrar la fuerza particular, la otra invariablemente tendría que considerarse un punto, (donde se coloca una carga de prueba unitaria). Al considerar “la fuerza propia de una carga o cuerpo cargado”, sin la aportación del otro, se define el concepto de campo eléctrico.

Cuando las cargas se mueven no solo producen campo eléctrico, también presentan variaciones de éste a través del tiempo, esta condición da origen a la intensidad de corriente eléctrica y por ende al campo magnético.

El matemático alemán Karl Friedrich Gauss (1777-1855), postuló en 1835 la denominada Ley de Gauss para campos eléctricos que describe la relación entre la carga eléctrica y los campos producidos por esta:

Suponiendo un campo vectorial denominado densidad de flujo eléctrico ⃗→, en el que se incluye la intensidad de campo eléctrico ⃗→. La dirección de ⃗→ en un punto es la dirección de las líneas de flujo en ese punto y se mide en coulombs entre metro cuadrado.

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En consecuencia, reescribimos la ley de Gauss para ⃗→como:

=∯⃗→∙    →=

La Ley de Gauss para ⃗→ describe que las líneas del campo magnético forman espiras cerradas; como consecuencia de no existir evidencia de monopolos magnéticos o bien carga magnética aislada.

=∯⃗→∙    →=0

⃗→

MATERIAL Y EQUIPO

• Un hilo delgado de 10 cm

• Un generador Van de Graaff.

• Una esfera de cargas inducidas.

• Una jaula de Faraday.

• Dos electroscopios de hojas de lámina.

• Una caja metálica con tapa

• Dos imanes de barra.

• Una brújula.

• Un juego de cables de conexión.

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DESARROLLO:

I.- CARGA ELÉCTRICA Y CAMPO ELÉCTRICO

1. Verifique que la perilla del generador Van de Graaff (figura 1.1), se encuentre al mínimo (todo a la izquierda) y conéctelo a la toma de corriente con la esfera de inducción en su base como se observa. En el orificio superior del generador Van de Graaff introduzca el hilo cuidando que quede la mitad de éste fuera del casco.

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Figura 1.1.- Generador Van de Graaff

1. Encienda el generador Van de Graaff, mueva la perilla lentamente hasta generar carga, posteriormente baje a cero la perilla (todo a la izquierda).

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1.- Dibuje o tome foto de lo sucedido. (Nota: La distancia recomendada para tomar la foto

es el doble de la que se tenga con respecto a la esfera de inducción).

Antes de encenderlo

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Después de encenderlo

...