CAMPO ELÉCTRICO Y POTENCIAL ELECTROSTÁTICO

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

“UPIICSA”

NOMBRE DEL EXPERIMENTO:

CAMPO ELÉCTRICO Y POTENCIAL ELECTROSTÁTICO

FECHA DE REALIZACIÓN:

20/08/2014

FECHA DE ENTREGA:

27/08/2014

ALUMNOS:

MARTINEZ HERNADEZ RAUL

PROFESOR:

RUIZ LOPEZ ALAN FERNANDO.

SECUENCIA:

1TV31

INDICE

1. Objetivos 1

2. Introducción Teórica 1

3. Equipo y material utilizado 2

4. Procedimiento 4

5. Cálculos 6

6. Cuestionario 9

7. Conclusión 16

8. Referencia 16

1. OBJETIVOS

 Apreciar físicamente la existencia del campo eléctrico.

 Comprender y analizar el comportamiento del campo eléctrico en relación con factores externos.

 Identificar como debe de realizarse la medición del potencial electrostático.

 Reafirmar los conocimientos adquiridos en la parte teórica de la unidad de aprendizaje.

2. INTRODUCCIÓN TEORICA:

Para iniciar es necesario explicar que es un campo eléctrico; este se explica como aquella fuerza eléctrica generada por una carga la cual es apreciable al acercar otra carga de signo igual o contrario. El campo eléctrico genera líneas de fuerza las cuales podemos apreciar en la figura de abajo, dichas líneas son representación grafica del tipo de carga que genera el campo eléctrico como respuesta al acercamiento de una pequeña carga, ya que si las líneas jamás se tocan, hablamos de un campo eléctrico que genera fuerzas de igual signo o polaridad (repulsión), y si las líneas de campo viajan hacia el centro de una de las cargas hablamos de un campo eléctrico que genera fuerzas de signo contrario (Atracción).

No basta con solo saber que existen campos eléctricos, también podemos hacer uso de ellos como razón matemática (E), para poder estimar el campo eléctrico se hace uso de lo que llamamos diferencia de potencial (voltaje), que no es más que el análisis de identificar dos puntos dentro del campo eléctrico y registrar de cuanto es el cambio del campo eléctrico que percibe cada uno de estos puntos.

El flujo eléctrico es definido como la cantidad de líneas de fuerza que atraviesan una superficie, esto es en relación con el tipo de superficie, por definición se dice que el flujo eléctrico parte de las cargas positivas hacia las negativas y, si existe la ausencia de estas últimas las líneas continúan hasta el infinito.

3. EQUIPO Y MATERIAL UTILIZADO:

• Generador electrostático

• Voltímetro electrostático

• Esfera conductora hueca

• Zonda eléctrica con

• cable

• Electroscopio

• Vela

• Cables Caimán – caimán

• Cables Banana – caimán

4. PROCEDIMIENTO:

3ª Parte. Comportamiento del campo eléctrico en las cercanías de un conductor esférico electrizado

a) Conecte la terminal positiva del generador electrostático a la esfera hueca. Conecte la terminal positiva del voltímetro electrostático a la zonda y su terminal negativa a la terminal negativa del generador.

b) Active el generador a su máximo y espere a que se estabilice. Para verificar que está estabilizado bastara colocar una zonda a unos 15 cm. de la esfera hueca la estabilización de la aguja del voltímetro electrostático indicara que la carga en la esfera hueca es constante, es decir, que la perdida de carga en la esfera hueca es igual a su ganancia.

c) Una vez estabilizado el generador coloque una zonda a 30 centímetros del centro de la esfera hueca.

d) Pase en 2 ocasiones la flama de la vela a 3 cm de la zonda procurando que esta operación la efectué una sola persona ya que la intervención de otra modificara la cantidad que se esta midiendo.

e) Vaya acercando la zonda a la esfera hueca, a intervalos de 2cm repitiendo en cada paso la instrucción d). tome nota de los valores de la distancia que guarda la posición de la zonda con el centro de la esfera hueca y del potencial que indica el voltímetro electrostático.

5. CÁLCULOS:

r [m] V [kv]

0.18 6.4

0.20 5.7

0.22 5.4

0.25 5.0

0.27 4.5

0.30 4.0

0.34 3.8

0.37 3.6

0.45 3.4

La grafica muestra un comportamiento no lineal, ya que:

6.

Potencial Electrostático

Sustituimos.

Ley Física

1/r [ ]

V [kv]

6.4

5.7

5.4

5.0

4.5

4.0

3.8

3.6

3.4

6. CUESTIONARIO:

1. ¿A qué se llama efecto de acción a distancia?

A la interacción de la fuerza que ejerce una carga sobre un cuerpo y se l transfiere en el espacio vacío sin necesidad de carga, es decir un cuerpo con carga modifica su entorno y ejerce fuerza sobre los objetos que se encuentran alrededor.

2. ¿El campo eléctrico tiene alguna relación con este efecto de acción a distancia?

Por supuesto, esta fuerza de acción a distancia está provocada por el “Campo eléctrico“, y con ello se puede definir que el campo eléctrico en cierto punto como la fuerza eléctrica F que actúa sobre una carga de prueba positiva qo colocada en dicho punto, dividida ente la magnitud de la carga de prueba.

(N/C) Newton /Coulomb,

3. ¿Qué cantidades físicas sería necesario medir para determinar magnitud del campo eléctrico utilizando las condiciones estáticas del péndulo, observadas en (P1.6.) del procedimiento?

Se necesita medir la fuerza del campo eléctrico además

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