SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES INTEGRANTES GRUPO

SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES
INTEGRANTES
GRUPO:
FECHA:
Objetivo general
Realizar un estudio básico sobre un modelo simplificado de cargas puntuales e
interacción de estas, basados en un análisis sobre las líneas de campo eléctrico.
Objetivos específicos
Trazar los diagramas de las superficies equipotenciales y de líneas de campo eléctrico
para un modelo de carga puntual
Trazar los diagramas de las superficies equipotenciales y de líneas de campo eléctrico
para un modelo de interacción de dos cargas representadas en diferentes figuras.
Dibujar las líneas de flujo en el espacio comprendido entre dos electrodos
Materiales
Una cubeta de vidrio, agua, una fuente de voltaje alterno, un voltímetro, papel
milimetrado
Marco conceptual
El concepto de campo eléctrico como un vector no fue propiciado por Michael Faraday
quien siempre utilizó el término de líneas de fuerza. Las líneas de fuerza aun continúan
siendo un camino conveniente para la visualización del patrón de campo eléctrico. La
relación entre las líneas (imaginarias) de fuerza y el vector de campo eléctrico es:
La tangente a la línea de fuerza en un punto esta dado por la dirección del campo
eléctrico en ese punto.
Las líneas son dibujadas de forma tal que el número de líneas por unidad de área
(perpendicular a las líneas), es proporcional a la magnitud del campo eléctrico.
Además de ello las líneas de fuerza cuentan con unas características básicas, que al
momento de ser dibujadas permiten una mayor comprensión de los campos eléctricos,
en especial cuando dos cargas están interactuando. Esto es:
Las líneas de campo deben comenzar en cargas positivas y terminar en cargas
negativas, para una carga neta de cero las líneas pueden empezar o terminar en el
infinito
Ningún par de líneas pueden cruzarse o tocarse.
Debe ser claro que el concepto de líneas de campo no son objeto material, solo son
utilizadas para dar una descripción cualitativa del campo, además no debe ser motivo de
confusión la diagramación de las líneas (forma discreta) de campo en una hoja de papel
(plano bidimensional), pues ellas representan un campo que es continuo y
tridimensional.
Informe
En una cubeta con agua, colocamos un vidrio esmerilado en el fondo, esto permite la
diagramación directa de las líneas de fuerza, sin embargo puede colocarse una hoja de
papel milimetrado debajo de la cubeta de vidrio e ir registrando los puntos debidamente
referenciados.
Se realizara inicialmente la grafica para un modelo de carga puntual, seguidamente se
examinará la interacción de una carga puntual con una barra cargada, se terminara con
la interacción de dos barras cargadas colocadas paralelamente. Para realizar esta
experiencia se procederá de la siguiente manera:
Coloque un aro metálico dentro de la cubeta con agua, el agua si apenas debe tapar
el aro. Una de las puntas de la fuente de corriente alterna colóquela en el aro, y la
otra colóquela en la cubeta en el centro del aro. En el centro del aro coloque también
la punta de referencia del voltímetro.
Con la otra punta del voltímetro vallase alejando del centro del aro hasta que registre
un valor determinado (i.e. 1 voltio), registre cuatro o cinco puntos donde también se
registre 1 voltio. Repita este procedimiento para cinco valores de voltaje diferentes.
Los puntos donde registraron un mismo valor de voltaje se denominan superficies
equipotenciales y las líneas por donde los voltajes ascienden o descienden, se
denominan líneas de campo.
Coloque ahora una barra de hierro (puede ser una alambre), dentro de la cubeta con
agua, el agua si apenas debe tapar el la barra de hierro. Una de las puntas de la
fuente de corriente alterna colóquela en la barra de hierro , y la otra colóquela en la
cubeta en un punto alejado de la barra. En este punto coloque también la punta de
referencia del voltímetro. Con la otra punta del voltímetro vallase alejando de este
punto hasta que registre un valor determinado (i.e. 1 voltio), registre cuatro o cinco
puntos donde también se registre 1 voltio. Repita este procedimiento para cinco
valores de voltaje diferentes.
Repita estos procedimientos pero ahora utilizando dos barra metálicas paralelas y
separadas lo más posible.
Dibuje las líneas equipotenciales para las diferentes configuraciones de electrodos
Dibuje las líneas de fuerza para las diferentes configuraciones de electrodos
Explicar la forma de los diagramas.
Cree usted que este es un buen modelo para la representación de cargas y campos
eléctricos.