Escuela de Ingeniería de Minas, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia.

SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES

Equipotential surfaces

Presentado a / Presented to

Lic. Rubiela Ochoa

Escuela de Ingeniería de Minas, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia.

2015

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Resumen

A continuación encontraremos algunas nociones básicas sobre las superficies equipotenciales, su manera de medición y algunos ejemplos muy sencillos.

Entendiendo una superficie equipotencial como un lugar geométrico de los puntos de un campo de fuerza que tienen el mismo potencial, lo que buscaremos a continuación es demostrar que las líneas simétricas a la superficie  en cuestión presentan el mismo potencial.

Palabras claves: Superficies equipotenciales, potencial.

INTRODUCCIÓN

OBJETIVOS

• Determinar las superficies equipotenciales (curvas) de un campo eléctrico para diferentes configuraciones  de cargas.
• Obtener  gráficamente las líneas de campo a partir de las superficies equipotenciales.
• Analizar y calcular el campo eléctrico haciendo uso de las superficies equipotenciales y las líneas.

MARCO TEÓRICO

1. CAMPO ELECTRICO:

Propiedad del espacio  producida por una carga eléctrica, a través de la cual esta ejerce fuerzas a distancia sobre otras cargas.

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1. CAMPO CONSERVATIVO:

En el que el trabajo neto realizado en una trayectoria cerrada es cero.

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1. ENERGIA POTENCIAL:

 Es la energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración. Puede pensarse como la energía almacenada en el sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Suele abreviarse con la letra   o.

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1. LINEAS DE CAMPO:

Son una ayuda para visualizar un campo electrostático, magnético o cualquier otro campo vectorial estático. Esencialmente forman un mapa del campo.

Cada línea está dibujada de forma que el campo es tangente a la misma en cada punto de ésta y las puntas de las flechas indican la dirección del campo (Suponiendo una carga positiva). El espacio entre ellas indica el valor del campo. En las regiones en donde las líneas están muy juntas este es muy grande, mientras que donde están muy separadas es muy pequeño.

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1. SUPERFICIE EQUIPOTENCIAL:

Es el lugar geométrico de los puntos de un campo escalar en los cuales el “potencial de campo” o valor numérico de la función que representa el campo, es constante. El caso más sencillo puede ser el de un campo gravitatorio en el que hay una masa puntual: las superficies equipotenciales son esferas concéntricas alrededor de dicho punto. El trabajo realizado por esa masa siendo el potencial constante, será pues, por definición, cero.

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1. POTENCIAL ELECTRICO:

Es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica. Matemáticamente se expresa por:

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