LABORATORIO DE ELECTROMAGNETISMO DEPARTAMENTO DE FÍSICA

LABORATORIO DE ELECTROMAGNETISMO

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

PRÁCTICA No. 1

CARGA ELÉCTRICA, CAMPO Y POTENCIAL ELÉCTRICO CUESTIONARIO PREVIO.

1. Defina los siguientes conceptos: carga eléctrica y ley de la conservación de la carga eléctrica.
2. Los tres procedimientos para cargar un cuerpo eléctricamente son: frotamiento, inducción y contacto. ¿En que consiste cada procedimiento?
3. Charles Augustin Coulomb estableció la ley que cuantifica las fuerzas electrostáticas. Enuncie brevemente en que consiste su experimento, establezca su ecuación e identifique cada término en ella.

1. Explique brevemente el principio de operación del generador Van de Graaff.
2. Defina el concepto de intensidad de campo eléctrico y establezca la expresión matemática debido a una carga puntual aislada.
3. Enuncie las características de las líneas de fuerza que representan un campo eléctrico y dibuje las líneas de campo eléctrico debido a tres formas geométricas diferentes de cuerpos cargados uniformemente.
4. Se afirma que en el interior de un material conductor cargado el campo eléctrico es cero. Dé una explicación al respecto.
5. Defina el concepto de potencial eléctrico como función del campo eléctrico al desplazar una carga puntual de prueba, y establezca su ecuación.
6. La distribución del potencial eléctrico en un campo eléctrico puede representarse gráficamente por superficies equipotenciales. Describa las características de una superficie equipotencial y dibuje tres ejemplos.
7. Si se conoce la función de potencial eléctrico en cierta región del espacio; defina la ecuación que permite calcular el campo eléctrico en esa región (Gradiente de potencial eléctrico). Dar su respuesta en coordenadas cartesianas.

OBJETIVOS.

1. Demostrar experimentalmente la forma de cargar y descargar un cuerpo eléctricamente.

1. Observar el funcionamiento del electroscopio de láminas y del generador Van de

Graaff.

1. Observar la configuración de campo eléctrico debido a diferentes formas geométricas de cuerpos cargados.

IV.        Determinar las superficies equipotenciales debidas a un campo eléctrico uniforme.

1. Determinar el campo eléctrico a partir del gradiente de potencial.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS.

CARGA ELÉCTRICA Y LEY DE COULOMB.

En la naturaleza existen dos tipos de cargas denominados:

Electrones → carga negativa (-)

Protones → carga positiva (+)

La unidad de la carga es el Coulomb [C]

Por naturaleza los cuerpos están en un estado neutro, esto indica que tienen el mismo número de protones y electrones. Si un cuerpo contiene un exceso de electrones se dice que el cuerpo se encuentra cargado negativamente (Fig. 1.1); si tiene un exceso de protones el cuerpo se encuentra cargado positivamente (Fig. 1.2).

[pic 1]

ley de signos de las cargas: Carga del mismo signo se repelen y cargas de signo contrario se atraen. En la figura (1.3) se ilustra tal situación.

[pic 2]

Figura 1.3

LEY DE COULOMB.

Nos permite calcular la fuerza eléctrica entre dos cargas eléctricas.

F = k q1q2  r12        F - Fuerza eléctrica [N]

[pic 3]

r12 2

[pic 4]

permitividad del vació

[pic 5]

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