TALLER N°3: CAMPO Y POTENCIAL ELECTRICO
Enviado por jaimesolis599 • 20 de Mayo de 2021 • Ensayos • 1.378 Palabras (6 Páginas) • 119 Visitas
TALLER N°3: CAMPO Y POTENCIAL ELECTRICO
Resultados de aprendizajes:
- Encontrar la forma del potencial eléctrico de una distribución de carga en el plano, dibujando las líneas equipotenciales.
- Deducir la configuración de líneas de fuerzas (campo eléctrico) de una distribución de carga en el plano, a partir del diagrama de líneas equipotenciales.
- Encontrar el potencial eléctrico y el campo eléctrico creado por una carga puntual.
- Encontrar el potencial eléctrico en la recta que une dos cargas puntuales iguales y opuestas.
Actividades Descargue el simulador: https://uncafeconmaxwell.blogspot.com/2018/04/prueba.html y obtenga esta configuración:
[pic 1]
ACTIVIDADES DESCRIPTIVAS
- Siguiendo las actividades de la guía, coloque dos cargas puntuales iguales y opuestas en posiciones fáciles de medir. Tabule los datos de las coordenadas (X,Y) de puntos del plano que tienen el mismo potencial (puntos equipotenciales), así como el valor del potencial; en la siguiente tabla:
𝑉1 = 12.2V | 𝑉2 = 7.2V | 𝑉3 = 3.1V | 𝑉4 = 0,0V | 𝑉5 = -3.1V | 𝑉6 = -7.2V | 𝑉7 = -12.2V |
(X,Y) | (X,Y) | (X,Y) | (X,Y) | (X,Y) | (X,Y) | (X,Y) |
(50, 0) | (-85,7, 0) | (82, 0) | (0, 70) | (-82, 0) | (85, 7) | (40, -40) |
(-57, 0) | (0, 78,6) | (50, -98) | (0, 50) | (158, 0) | (0, 78,6) | (40, 40) |
(54, 0) | (-48,2, 69,2) | (0, -129) | (0, 10) | (0, 129) | (48,2, 69,2) | (0, 54) |
(30,41) | (-29,4, 76,3) | (-158, 0) | (0, 0) | (0, -129) | (29,4, 76,3) | (57, 0) |
(-40, -40) | (96,1, -76,3) | (-114, -100) | (0, -10) | (122, -90) | (-96,1, 76,3) | (-30, 141) |
(0, 54) | (-60,9, 73,9) | (47, 100) | (0, -20) | (-30, 115) | (60,9 , 73,9) | (-50, 0) |
( 6pts.)
- Con esta base de datos, trace las líneas equipotenciales, y con un color diferente las líneas de fuerzas correspondientes. ( 2pts.)
[pic 2]
- Sobre el gráfico realizado, dibuje vectores que indiquen las direcciones del campo eléctrico sobre el
plano XY. Debería obtener la configuración de la figura adjunta. ( 2pts.)
[pic 3]
- Compare los resultados obtenidos con la predicción teórica para tal configuración y concluya respecto a la geometría (considerando los objetivos de esta actividad).
Se puede ver que en la carga positiva, el vector de fuerza es decreciente mientras tiende al infinito. Por otro lado, en cargas negativas, el vector apunta en la dirección de la carga. En ambos tipos de cargas, las líneas equipotenciales disminuyen a medida que se alejan y el vector de fuerza también se reduce.
ACTIVIDADES DE ANÁLISIS.
[pic 4]
r (m) | V (volts) |
2 m. | 4.5V |
1.30 m. | 7.0V |
0.58 m. | 16V |
0.974 m. | 9.2V |
1.66 m. | 5.4V |
2.47 m. | 3.6V |
0.3 m. | 29.5V |
0.77 m. | 11.6V |
- En el simulador, coloque solo una carga puntual positiva o negativa (a elección) y mida la distancia “r” desde la carga, ver figura adjunta en la cual se escogió a una carga positiva (optativo). Realice al menos 8 mediciones de voltaje versus distancia; V vs r y complete tabla de valores.
( 4pts.)
- Grafique Voltaje (d.d,P.) versus distancia (utilice Excel). ( 2pts.)
[pic 5]
- Rectifique la curva de V versus r (utilice Excel). En base al potencial creado por una carga puntual (la teoría, ver Serway V. II) ¿qué tipo de rectificación debiera hacerse? Fundamente. ( 4pts.)
R^-1 | V(volts) |
0,404 | 3,6 |
0,5 | 4,5 |
0,6 | 5,4 |
0,769 | 7 |
1,02 | 9,2 |
1,299 | 11,6 |
1,724 | 16 |
3,333 | 29,5 |
SE DEBERIA RECTIFICAR UNA LINEA CRECIENNTE YA QUE A MEDIDA QUE CRECE EL 1/R, AUMENTA A SU VEZ LOS VOLTS
- Construya la gráfica rectificada y obtenga su pendiente (m) y su intercepto (b), con las respectivas unidades de medidas en el S.I. (utilice Excel). ( 4 pts.)
[pic 6]
- Escriba la ecuación canónica de la recta obtenida (Y= mX+b), pero contextualizada a este experimento simulado; es decir, usando las variables V y r. ( 6pts.)
Y= 8,8739(1/r) + 0,147
- ¿Cuál es el significado físico de la pendiente? ( 6pts.). Usando el valor de la constante de Coulomb 𝐾 ≅
9 × 109 𝑁𝑚2[pic 7]
𝐶2
determine el valor de la carga eléctrica y compárela con el valor que indica el software. ( 6pts.)
Usando la siguiente fórmula qq=mm/kk, porque tenemos el valor de m que representa la pendiente, nos da 8, 8739 que nos da la constante K, la reemplazamos
...