Estudio del campo no uniforme

6° año física
Práctrico n°3
Mapeo de campo eléctrico
Física
Objetivos:
1) Estudiar el campo eléctrico uniforme creado entre dos barras planas electrizadas, a partir de la medición de las diferencias
de potencial y las distancia x a una barra cargada negativamente.
2) Representar las líneas equipotenciales y las líneas de campo eléctrico para un campo uniforme.
3) Determinar la relación entre la diferencia de potencial y la distancia x a la placa cargada negativamente.
4) Representar las líneas equipotenciales y las líneas de campo eléctrico para un campo no uniforme.
Introducción:
El espacio que rodea a una o varias cargas eléctricas en reposo, posee propiedades que se pueden describir
mediante dos magnitudes : una vectorial, el vector intensidad campo eléctrico E, y otra escalar el potencial V.
El campo eléctrico se puede representar mediante líneas de campo o vectores campo eléctrico que indican la dirección y
sentido del campo en cada punto del espacio.
El potencial eléctrico se puede representar en el espacio, mediante superficies equipotenciales, que son las que agrupan a
todos los puntos que están a igual potencial. Estas superficies son tales que los vectores campo eléctrico en cualquier punto
de las superficie son perpendiculares a la misma.
En el plano las equipotenciales quedan representadas mediante líneas.
El campo eléctrico E y la diferencia de potencial entre dos puntos del espacio dentro de un campo eléctrico uniforme están
relacionados mediante la siguiente ecuación:

Vxcos
Dispositivo y materiales


Barra de aluminio
+
Pinza
Papel blanco
Matriz
Papel carbónico
v
Procedimiento:

Se fijaran mediante pinzas sobre una placa plana una hoja de papel blanco, una hoja de papel carbónico, y una hoja
de las usadas para hacer matrices electrónicas. Entre las pinzas y “la matriz” se colocaran paralelas entre sí, dos
barras de aluminio que se conectaran a una fuente de C.C. como se ve en la figura.

Apoyando suavemente el extremo libre del voltímetro a la matriz, busque puntos próximos a la placa negativa que
se encuentren al mismo potencial, (por ejemplo 2,0v) , marque al menos cinco puntos que pertenezcan a la misma.

Repita el procedimiento buscando sucesivas líneas equipotenciales, recuerde no trabajar en las cercanías de los
bordes de las placas.

Marque con líneas las posiciones de cada barra, indicando su polaridad.

Retire la hoja blanca, donde quedaron registrados los puntos de modo similar a la figura.

Busque los conjuntos de puntos que pertenecen a líneas
- .
equipotenciales. ¿Qué forma espera que tengan?

.
.
Seguramente encontrará que no quedan perfectamente
.
.
.
.
.
.
.
+
alineados. Determine la o las posiciones x correspondientes a
.
cada equipotencial.

Registre en un cuadro de valores V y x con sus incertidumbres.

Grafique V = f(x) con sus incertidumbres.

Determine la pendiente de la grafica e indique que magnitud

xmedia
.
física representa.
Represente algunas líneas de campo eléctrico E, indicando su
.
.
V=0
x=0
.
.
hoja blanca.
sentido.

Concluya.
V(V)
Xmín (m)
Xmáx(m)
Xmedio+x (m)
Estudio del campo no uniforme
Repita el procedimiento anterior colocando sobre la hoja conductora un objeto metálico que alterará el campo eléctrico
antes estudiado.
Busque nuevamente puntos pertenecientes a las líneas equipotenciales.
Retire la hoja blanca represente las líneas equipotenciales y algunas líneas de campo. Represente también algunos
vectores campo eléctrico en distintas posiciones.