FUNDACION UNIVERSITARIA DE POPAYAN

FUNDACION UNIVERSITARIA DE POPAYAN
FISICA II
INGENIERIAS INDUSTRIAL Y SISTEMAS
LABORATORIO III: CAMPO ELECTRICO ENTRE DOS PLACAS PARALELAS
Objetivo
Observar la variación del potencial eléctrico (voltaje), producido por varias distribuciones de carga eléctrica.
Hallar los puntos de igual voltaje y graficarlos
Hallar el campo eléctrico
Teoría
El concepto de campo eléctrico como vector no fue apreciado entre los primeros físicos, de ellos uno de los más
importantes fue Michel Faraday (1791 – 1867), quien pensó siempre en función de líneas de fuerza. Las líneas
de campo siguen siendo una manera conveniente de representarse en la mente la forma de los campos
eléctricos. Se las usa con este fin, pero en general no se las usa cuantitativamente.
Es posible conseguir una representación gráfica de un campo de fuerzas empleando las llamadas líneas de
campo. Son líneas imaginarias que describen, si los hubiere, los cambios en dirección de las fuerzas al pasar
de un punto a otro. En el caso del campo eléctrico, las líneas de campo indican las trayectorias que seguirían
las partículas positivas si se las abandonase libremente a la influencia de las fuerzas del campo.
Le relación entre las líneas de fuerza y el vector intensidad de campo es la siguiente:
1-El campo eléctrico será un vector tangente a la línea de campo en cualquier punto considerado.
2-Las líneas de campo se dibujan de modo que el número de líneas por unidad de superficie de sección
transversal sea proporcional a la magnitud de campo. En donde las líneas están muy cercanas, el campo es
grande y en donde están separadas es pequeño.
Una carga puntual positiva dará lugar a un mapa de líneas de fuerza radiales, pues las fuerzas eléctricas actúan
siempre en la dirección de la línea que une a las cargas interactuantes, y dirigidas hacia fuera porque las cargas
móviles positivas se desplazarían en ese sentido (fuerzas repulsivas).
En el caso del campo debido a una carga puntual negativa el mapa de líneas de fuerza sería análogo, pero
dirigidas hacia la carga central. Como consecuencia de lo anterior, en el caso de los campos debidos a varias
cargas las líneas de fuerza nacen siempre de las cargas positivas y mueren en las negativas. Se dice por ello
que las primeras son «manantiales» y las segundas «sumideros» de líneas de fuerza.
Para encontrar el campo eléctrico podemos utilizar la siguiente expresión:
E
V V2  V1

x x2  x1
Donde V es el voltaje y x es la coordenadaen el eje x
Materiales

Cubeta de agua

Un poco de sal

Fuente de tension

Multímetro

Cables

Dos hojas de papel milimetrado

Dos electrodos en forma de lamina (de cobre)
Procedimiento

Deposite agua en la cubeta hasta una altura aproximada de 3 cm, con una pequeña cantidad de sal.
Coloque los electrodos con forma de lámina en el agua y mediante cables conéctelos a la fuente D.C.

Coloque una hoja de papel milimetrado pegada debajo de la cubeta de tal manera que sirva de sistema
de coordenadas para la lectura de puntos. Disponga de una segunda hoja para transcribir directamente
los puntos experimentales.

Conecte el voltímetro según se muestra en la figura 1

Aplique sobre los electrodos mediante la fuente de tensión una diferencia de potencial y consígnela en
su cuaderno de trabajo

El extremo positivo del voltímetro lo llamaremos el explorador. Mueva el explorador dentro del agua y
observe como varia el voltaje cuando lo trasladamos del electrodo positivo al negativo en línea recta.

Ahora busque con el explorador en la cubeta puntos que tengan el mismo voltaje. Utilizando el papel
milimetrado que tiene en la mesa de trabajo, tome las coordenadas de por lo menos 5 puntos diferentes
(todos para el mismo voltaje). Grafique estos puntos en la otra hoja y únalos para observar cual es la
forma de la línea equipotencial. Repita este procedimiento dos veces.

Repita el procedimiento anterior para cuatro voltajes (potenciales) diferentes. Escriba en su cuaderno
todos los datos encontrados.

Trace a mano alzada líneas continuas (por lo menos cinco) que corten las líneas equipotenciales, con la
condición que el corte sea perpendicular, estas líneas representan las líneas de campo eléctrico.
Preguntas
1. ¿Según los valores de voltaje encontrados, donde es mas fuerte el campo eléctrico?
2. ¿Cuál es la dirección del campo eléctrico, entre láminas paralelas?, como es la dirección del campo con
respecto a las líneas equipotenciales?. Dibuje las láminas de cobre en el informe y utilice los resultados
de su experimento para trazar cualitativamente las líneas equipotenciales y la configuración de líneas
de campo eléctrico.
3. Halle el campo eléctrico para cada uno de los voltajes de alimentación trabajados. Comparando los
valores obtenidos de campo eléctrico, ¿Cómo varia este con respeto al voltaje de alimentación del
sistema?