Lineas De Campo

SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES Y LINEAS DE CAMPO

INTRODUCCIÓN

Todo objeto que se encuentre cargado eléctricamente genera un capo eléctrico a su alrededor este último está asociado a una región del espacio es donde siente los efectos de los cuerpos de mayor carga

En este se dieron a conocer las configuraciones de campo eléctrico debido a varias distribuciones de carga el entendimiento de las superficies equipotenciales será utilizada para deducir conclusiones relacionadas con los campos eléctricos asociadas con dichas distribuciones. En este caso una ayuda conveniente para mostrar las configuraciones del campo eléctrico es trazar líneas en la misma dirección del campo estas líneas se conoces como líneas de campo eléctrico.

OBJETIVOS

 Fortalecer el entendimiento de campos eléctricos, líneas de campo y su relación con superficies de potencial constante y así mismo visualizar los mapas de superficies equipotenciales asociados con las distribuciones de cargas simples

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Encontrar y dibujar las líneas equipotenciales para tres configuraciones diferentes.

 Entender como es el campo eléctrico, de acuerdo con la forma como esté distribuida la carga.

MARCO TEORICO

Toda carga crea en el espacio que lo rodea tanto un campo eléctrico vectorial E como un campo de potencial eléctrico escalar V, cuyas expresiones están en función de la distancia r de un punto dado en consideración y de la magnitud de la carga.

En general, la dependencia espacial explícita de esos campos E y V depende de la forma como espacialmente estén distribuidas las cargas. En el caso de cargas puntuales se presenta una simetría esférica, de modo que los campos E y V presentan una disminución radial en sus valores y tienden a cero a medida que nos alejamos de las cargas que producen los campos. Matemáticamente hablando, expresamos esas variaciones como:

donde Q es la magnitud de la carga que genera el campo eléctrico E con su respectivo signo y es el vector unitario dirigido desde la carga hasta el punto donde se calcula el campo eléctrico E.

En el caso de dos placas conductoras paralelas el campo E presenta un valor constante en la región comprendida entre las placas; pero el potencial eléctrico V es directamente proporcional a la distancia PERPENDICULAR medida en referencia a uno de los electrodos, que desde el punto de vista experimental generalmente es tomada en un circuito desde el punto de potencial cero o tierra. Notamos entonces dos cosas importantes: la diferencia en el valor que toman el campo eléctrico E y el potencial eléctrico V, y adicionalmente el hecho de que SOLO para distancias perpendiculares la variación de V es proporcional con la distancia. Matemáticamente hablando, estos comportamientos son correlacionados mediante el concepto de gradiente ya que se está relacionando un campo vectorial E con un campo escalar V. El gradiente en este caso, es definido por un vector (el campo eléctrico E en este caso) que se encuentra normal a una superficie o curva en el espacio ya que esa será la dirección en la cual el potencial eléctrico cambiará más rápidamente. Formalmente:

1. Las líneas de fuerza empiezan o terminan solamente en las cargas,

2. El número de líneas de fuerza que empiezan en una carga p uniforme positiva, o terminan en una carga p uniforme negativa, es proporcional a la magnitud de la carga,

3. Las líneas de fuerza se distribuyen simétricamente empezando en la carga positiva, o terminando en la negativa,

4. Las líneas de fuerza no pueden cruzarse unas con otras, y

5. La intensidad del campo eléctrico se visualiza a trabes del acercamiento relativo entre las líneas de fuerza: a mayor densidad de líneas, mayor intensidad de campo eléctrico

Estas características permiten visualizar campos eléctricos diversos.

Un campo es cualquier región del espacio cuyos puntos están caracterizados por el valor de una variable física. Supongamos un salón de clases. En cada punto del espacio dentro del salón hay una temperatura. Entonces, el interior del salón de clases es un campo térmico. También es un campo de presión, un campo gravitatorio y uno magnético, entre otros, porque en cada punto del salón la presión atmosférica tiene un cierto valor, lo mismo la aceleración de la gravedad y la intensidad del campo magnético terrestre. Los campos pueden ser escalares, como el térmico, y el de presión, o vectoriales, como el gravitatorio y el magnético. La existencia del campo eléctrico vectorial se propone para explicar la atracción entre cargas eléctricas de signos distintos, o el rechazo entre cargas del mismo signo, aún cuando no hay contacto físico entre ellas. Este fenómeno se conoce como acción a distancia y nos resulta familiar en la interacción entre imanes. La atracción gravitatoria también es un fenómeno de acción a

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