Determinaciòn de las lineas equipotenciales

DETERMINACIÓN DE LAS LÍNEAS EQUIPOTENCIALES

RESUMEN

Este informe nos ayudara a comprender y analizar el comportamiento de las cargas electrostáticas, las cuales al modificar sus propiedades generan campos eléctricos, se definirá el campo eléctrico, sus propiedades; tales como el potencial eléctrico e intensidad y se mostrara la relación que existe entre las líneas equipotenciales y las del campo eléctrico.  El objetivo principal de este documento es analizar el origen y el significado de las líneas equipotenciales.

Palabras claves: Campo eléctrico, Potencial eléctrico, líneas equipotenciales.

ABSTRAC

This report will help us understand and analyze the behavior of electrostatic charges which by modifying their properties to generate electric fields, the electric field will be defined, its properties, such as the electric potential and intensity and the relationship that exists between the lines will be shown. equipotentials and those of the electric field. The main objective of this document is to analyze the origin and meaning of equipotential lines.

Keywords: Electric field, Electric potential, equipotential lines.

INTRODUCCIÓN

Una superficie equipotencial, es una superficie tridimensional donde su potencial eléctrico es igual en todos sus puntos, es decir: si una carga de prueba q se desplaza de un punto a otro sobre la misma superficie, la energía potencial eléctrica permanecerá constante, U=qV. y por ende el campo eléctrico no realiza ningún trabajo sobre esa carga.

La intersección de una superficie equipotencial con un plano se denomina curva equipotencial y puede adquirir cualquier forma.  Las líneas de campo eléctrico y las superficies equipotenciales siempre son perpendiculares entre sí, independientemente de la forma equipotencial. Además, las superficies equipotenciales para distintos potenciales nunca se tocan o intersecan. La magnitud del campo eléctrico E no es la misma en todos los puntos sobe una superficie equipotencial.

En la superficie de un conductor si todas las cargas están en reposo, la superficie del conductor será una superficie equipotencial. En todos los puntos internos del conductor el campo eléctrico será 0.  El potencial V para todo punto interior del conductor es contante e igual al potencial en su superficie.

CONTENIDO

Marco teórico

Líneas de campo

Las líneas de campo eléctrico indican las trayectorias que seguirá una partícula positiva si fuera liberada en reposo respecto al campo eléctrico. Ya que la tangente en un punto de una línea de campo indica la dirección del vector intensidad. Una carga puntual positiva dará lugar a una configuración de líneas radiales, puesto que las fuerzas eléctricas actúan siempre en dirección de las líneas que las une a las cargas interactuantes dirigidas hacia afuera debido a que las cargas móviles positivas se desplazaran en ese sentido, es decir, serian fuerzas repulsivas.

[pic 1]

Figura N°1: Líneas de campo de dos partículas (positiva y negativa)

Campo eléctrico

Las cargas eléctricas no necesitan de algún tipo de material para poder ejercer su influencia sobre otras, es por eso que las fuerzas eléctricas son consideradas como fuerzas de acción a distancia, a esta fuerza de acción a distancia es llamada “campo” es decir, si en un punto cualquiera del espacio en donde esta definido un campo eléctrico se coloca una carga de prueba, se observará la aparición de fueras eléctricas, es decir, fuerzas de atracción o repulsión.

Campo eléctrico uniforme

Un campo eléctrico es uniforme cuando el módulo de dirección y sentido es constante. Cuando esto ocurre, las líneas de campo son rectas paralelas y las superficies equipotenciales son superficies paralelas entre si y perpendiculares a las líneas de campo como se muestra a continuación:

[pic 2]

Figura N°2: Líneas del campo eléctrico y líneas equipotenciales

Potencial eléctrico y diferencial de potencial

El potencial eléctrico esta dado cuando el campo eléctrico es conservativo porque el trabajo realizado por las fuerzas del campo cuando una carga se traslada de un punto a otro, no depende del camino, El potencial eléctrico en un punto dado, se puede definir como el trabajo que realizan las fuerzas del campo eléctrico cuando la unidad de carga se traslada desde ese punto hasta el infinito, la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un campo, representa el trabajo requerido para mover una unidad positiva de carga, desde un punto al otro conta la dirección del campo, fuerza o el trabajo realizado por la unidad de carga, que se mueve desde un punto al otro en la dirección del campo. Las cargas positivas se mueven de un punto potencial mayor a un punto de potencial menor.

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