El estudio de las principales características del campo eléctrico

INTRODUCCIÓN

Este informe tiene como objetivos estudiar las características principales del campo eléctrico tales como: la determinación de las líneas equipotenciales, determinación de la intensidad de campo eléctrico, determinar la diferencia de potencial entre dos puntos, etc.

Las fuerzas ejercidas entre sí por las cargas eléctricas se deben a un campo eléctrico que rodea a cada cuerpo sometido a carga, y cuya intensidad está dada por la intensidad de campo.

Estas acciones se deben a fuerzas que siguen trayectorias determinadas llamadas líneas de fuerza, cabe notar que teóricamente el campo eléctrico es infinito, pero su intensidad va disminuyendo con la distancia.

Para la experiencia se empleó 2 electrodos que puestos en un medio (agua con sal) y con ayuda de un multímetro se procede a medir el potencial eléctrico. Por medio de la medición del potencial eléctrico se pudo determinar las líneas de fuerza y se logró hallar el campo eléctrico E para una determinada sección.

MONTAJE EXPERIMENTAL

MATERIALES

 Cubeta de vidrio

 Voltímetro

 Electrodo móvil explorador

 Alambres conectores

 Cucharadita de sal común

 Agua

Paso1: Armar el circuito del esquema. El voltímetro permita medir la deferencia de potencial entre un punto del electrodo y el punto que se encuentra en la punta de prueba.

Paso2: Ubicar los electrodos de manera definitiva sobre el fondo de la cubeta de vidrio, previamente añadir una pequeña cantidad de agua a la cubeta.

Paso3: En dos hojas de papel milimetrado trazar un sistema de coordenada XY, ubicando el origen en la parte central de la hoja. Dibuje el contorno de cada electrodo en las posiciones que quedara definitivamente en la cubeta.

Paso4: Una de las hojas colocar debajo de la cubeta de vidrio, el cual ayudara para hacer las lecturas de los puntos de de igual potencial que se ira anotando en el otro papel milimetrado.

Paso5: Agregar la solución electrolítica (sal común) en la cubeta de vidrio.

Paso6: Sin hacer contacto con los electrodos mida la diferencia de potencial entre los electrodos, tomando nota de las lecturas del voltímetro.

Velectrodo placa = 2.3V

Velectrodo anillo = 0.0V

∆Velectrodos = Velectrodo placa – Velectrodo anillo

∆Velectrodos = 2.3 - 0.0 = 2.3 V

Paso7: Seleccione un numero de líneas equipotenciales por construir.

Para nuestro caso hicimos 5 líneas equipotenciales.

Paso8: Entonces el salto de potencial entre línea será:

N: numero de líneas equipotenciales.

Para nuestro caso será:

Paso9: Desplace la punta de prueba en la cubeta y determine puntos para los cuales la lectura del voltímetro permanece constante. Anote lo observado y represente estos puntos en su hoja de papel milimetrado.

Paso 10: Una los puntos de igual potenciales mediante el trazo continuo y perpendicular alas líneas equipotenciales, determinando cada uno de las diferencias de potenciales.

CUESTIONARIO

1. Determine la magnitud del campo eléctrico entre las líneas equipotenciales ¿el campo eléctrico es uniforme? ¿Porque?

a) ∆V entre 2.03 y 1.84

b) ∆V entre 1.84 y 1.56

c) ∆V entre 1.56 y 1.41

d) ∆V entre 1.41 y 1.25

e) ∆V entre el electrodo y la primera línea equipotencial (2.03V)

f) ∆V entre el electrodo y la primera línea equipotencial (2.03V)

2. En su gráfica, dibuje algunas líneas equipotenciales para el sistema de electrodos que utilizo.

Las líneas equipotenciales fueron graficadas en el papel milimetrado, que se adjuntan en el anexo.

3. ¿Cómo serian las líneas equipotenciales si los electrodos son de diferentes formas?

Las líneas equipotenciales tomaran la forma del electrodo. Así si el electrodo es una placa rectangular las líneas equipotenciales serán rectas paralelas, si el electrodo es una placa circular las líneas equipotenciales tendrían forma circular.

Líneas equipotenciales formadas por un electrodo de placa circular.

4. ¿Por qué nunca se cruzan las líneas equipotenciales?

Como las líneas equipotenciales son perpendiculares

...