El campo eléctrico en un punto dado es una magnitud vectorial E que se define como la fuerza por unidad de carga que actuaría sobre una carga prueba positiva (esto es una carga muy pequeña) en el punto especificado.
Enviado por cintyarayaaraya • 7 de Noviembre de 2016 • Documentos de Investigación • 1.096 Palabras (5 Páginas) • 427 Visitas
INTRODUCCIÓN
El campo eléctrico en un punto dado es una magnitud vectorial E que se define como la fuerza por unidad de carga que actuaría sobre una carga prueba positiva (esto es una carga muy pequeña) en el punto especificado. Por convención, el sentido de E viene determinado por el sentido de la fuerza que actuaría sobre una carga positiva. La línea de fuerza o línea del campo eléctrico es el camino que dicha carga prueba seguiría debido a la acción de la fuerza eléctrica.
Toda carga puntual q crea en el espacio que la rodea un campo vectorial eléctrico E que depende de la magnitud de la carga q, y es función de la distancia r del punto donde se quiere determinar el campo eléctrico a la carga. De acuerdo con la Ley de Coulomb E está dado por la expresión:
E = K q
r2
Así mismo crea un campo escalar llamado potencial eléctrico, es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva q desde el origen hasta un punto, por cada unidad de carga de prueba, lo cual se expresa matemáticamente así:
𝑉 = 𝑊
𝑞
Donde W es el trabajo realizado por la fuerza eléctrica. Además, considerando una carga de prueba positiva que puede ser utilizada para hacer el mapa de un campo eléctrico
Después de ver el campo, E, y el potencial, V, son dos formas distintas de caracterizar el campo eléctrico, interesa fijarse en la relación entre ambos conceptos. La relación matemática entre ambos conceptos se expresa diciendo que el campo es igual al gradiente (negativo) del potencial, y esto, limitando el análisis a una sola componente espacial, x, se reduce a: | |||
|
Expresión que supone que la magnitud de la componente del campo eléctrico en la dirección adoptada, x, equivale al ritmo de variación del potencial eléctrico con la distancia.
RESUMEN
En esta experiencia se estudia la variación del potencial eléctrico a lo largo de electrodos, sometidos a una diferencia de potencial determinada. Las mediciones se realizan con la ayuda de un multímetro de modo tal que registre las diferencias de potencial para varios puntos. Se elige un voltaje adecuado y se recorre el tablero midiendo diferencias de potencial para cada punto, es posible con los datos registrados elaborar un gráfico que describe la variación de voltaje con respecto a la distancia desde un punto de referencia.
MONTAJE EXPERIMENTAL
.
Lista de Materiales:
- Tester Digital
- Tablero
- Cables de conexión
- Fuente de poder Workshop
PROCEDIMIENTO
- Se configuró el Tester Digital para realizar las mediciones pertinentes.
- Se procedió a armar el circuito eléctrico (montaje experimental) con la resistencia indicada, la de carbono en este caso.
- Se configuró el programa digital de la fuente de poder desde el computador (ingreso de datos desde el teclado, intensidad de corriente, creación de una tabla de datos, etc.)
- Se da inicio al experimento, comenzando con un voltaje de 0 V. hasta 5 V, de uno en uno. Ingresando los valores de la corriente leídos en el tester digital.
- Se procedió a finalizar el experimento, y se realizó un gráfico de Voltaje v/s Corriente para calcular la magnitud de la resistencia del circuito y comparar con la resistencia ya conocida.
- Se configuró el Tester Digital para realizar las mediciones pertinentes.
- Se verifica la continuidad de los cables conectores con el tester en la función voltaje.
- Se enciende la fuente de poder y se fija su valor en 20V.
- Para medir diferencia de potencial entre dos puntos, se conecta un extremo del conector negro al agujero indicado como COM en el multímetro y el otro extremo se conecta en un punto que tomaremos como referencia. El otro conector de color rojo, conectado al multímetro en el agujero indicado con la letra V se hace contacto en cada punto cuyo potencial se desea conocer.
- Se conectan a la fuente de poder los cables conectores rojo y negro, conectando los otros extremos al tablero y desde un terminal común, otro conector hacia el multimedidor.
- Con la punta de prueba se procede a medir el potencial en puntos separados por 1 cm, a lo largo del eje x.
- El potencial en cada punto, con respecto al punto de referencia se lee en la pantalla del tester.
- Se grafica el potencial en función de la distancia x y a partir del gráfico se determina el campo eléctrico.
DATOS
Tabla 1 de datos obtenidos: voltaje y distancia.
Distancia | Voltaje |
1 | 1,8 |
2 | 2,37 |
3 | 3,43 |
4 | 4,41 |
5 | 5,38 |
6 | 6,38 |
7 | 7,21 |
8 | 8,14 |
9 | 9,14 |
10 | 10,04 |
11 | 11 |
12 | 11,9 |
13 | 12,78 |
14 | 13,6 |
15 | 14,55 |
16 | 15,51 |
17 | 16,43 |
18 | 17,45 |
19 | 18,64 |
Gráfico de datos 1: potencial en función de la distancia
[pic 2]
Tabla 2 de datos obtenidos: voltaje y distancia.
Distancia | Voltaje |
1 | 1,07 |
2 | 2,06 |
3 | 3,11 |
4 | 4,14 |
5 | 5,05 |
6 | 6,09 |
7 | 7,05 |
8 | 7,87 |
9 | 9 |
10 | 9,91 |
11 | 10,93 |
12 | 11,72 |
13 | 12,66 |
14 | 13,66 |
15 | 14,61 |
16 | 15,68 |
17 | 16,57 |
18 | 17,71 |
19 | 18,72 |
...