LINEAS DE CAMPO ELECTRICO

LINEAS DE CAMPO ELECTRICO Y LINEAS EQUIPOTENCIALES

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PRESENTADO POR:

                                       Juan Esteban  Múnera -201310966

                                             María Paula Parra - 201313882

                                              Daniela Camacho -201313545

PRESENTADO A:

Edgar Rodríguez

LABORATORIO 1

Universidad de la Sabana

Chía, Cundinamarca

2014

OBJETIVOS

-Establecer las características generales que poseen las líneas de campo y las líneas equipotenciales en una distribución de cargas.

- Observar y analizar la formación de líneas de campo eléctrico y líneas equipotenciales distribuidas en diferentes cargas.

- Verificar la aparición de líneas de campo eléctrico entre las distribuciones de cargar para comprobar que son mutuamente ortogonales con las líneas equipotenciales.

MARCO TEORICO

LINEAS DE CAMPO ELECTRICO

Dado que el campo eléctrico es una magnitud vectorial que en cada punto del espacio tiene un módulo, dirección y sentido determinados en función de la distribución de cargas que lo crean - las fuentes del campo eléctrico - resulta de gran utilidad el efectuar una representación gráfica del campo dibujando en cada punto del espacio un vector cuya longitud sea proporcional al módulo del campo eléctrico en ese punto. Como el espacio está constituido por infinitos puntos, esta representación sería irrealizable. Por lo tanto, a fin de obtener esta representación gráfica se traza un conjunto de líneas que sean tangentes en cada punto al vector campo, y que por lo tanto representan la dirección de la fuerza que experimentaría una carga positiva si se situara en ese punto. A este conjunto de líneas se les denomina Lineas de fuerza  

Para dibujar las líneas de fuerza se siguen por convenio las siguientes reglas:

1. Teniendo en cuenta que cerca de una carga positiva, otra carga positiva se ve repelida, entonces se deduce que las líneas de fuerza del campo eléctrico "salen" de las cargas positivas, mientras que "mueren" en las negativas.

2. Con un razonamiento análogo se obtiene que las líneas de fuerza llegan a las cargas negativas.

3. A fin de mantener un criterio homogéneo deben dibujarse un número de líneas de fuerza Proporcional al valor de la carga.

4. Las líneas de fuerza se deben dibujar simétricamente alrededor de las cargas.

5. Las líneas de fuerza no pueden cortarse ya que, en caso contrario, en el punto de intersección la fuerza que experimentaría una carga situada allí tendría dos direcciones posibles, lo cual no es posible.

6. Al dibujar las líneas simétricas y equiespaciadas, en las regiones donde más juntas estén las líneas el campo eléctrico será mas intenso, y por el contrario, en las zonas donde estén más separadas será menos intenso.

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LINEAS EQUIPOTENCIALES

Una superficie equipotencial es un lugar geométrico donde existen puntos de igual potencial eléctrico. El corte de dichas superficies con un plano genera las líneas equipotenciales, las cuales son ortogonales a las líneas de campo y por ende al campo eléctrico. Los metales son un ejemplo de superficies equipotenciales y estos son usados como electrodos. Cuando se tienen dos electrodos con cargas opuestas se crea una diferencia de potencial eléctrico y así se genera un campo eléctrico, cuyas líneas de campo dependen de la posición y forma de los electrodos. Las líneas de campo y las superficies equipotenciales forman una red de líneas y superficies perpendiculares entre sí. En general las líneas de fuerzas de un campo son curvas y las equipotenciales son superficies curvas

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Este laboratorio se hizo en solo una parte la cual consistió  hallar las líneas de campo eléctrico con dos electrodos y un conductor (agua. Los electrodos que se usaron son de diferente geometría, uno es rectangular y el otro es circular.

Fijamos los electrodos paralelamente sobre una base plástica con una mínima cantidad de agua. Para determinar las coordenadas se usó el papel milimetrado como plano cartesiano  por debajo de la base. Se tomó el terminal positivo de la fuente y se conectó  al electrodo redondo (anillo) para cargarlo (Color Rojo) y se realizó el mismo procedimiento con el terminar negativo para el otro electrodo (rectángulo) (Color Negro).

Para empezar el procedimiento se unieron con cinta las dos puntas de prueba del multímetro para que estas en los cálculos siempre tengan la misma distancia. La punta negativa o positiva de la pinza del multímetro se colocó de tal forma que tocara los extremos del electrodo negativo y se roto la punta positiva para ver en qué dirección tenía más voltaje hasta encontrar el punto máximo de voltaje en esa posición. Luego registramos la coordenada de la punta positiva o negativa donde se encontraba el valor máximo de carga, repetimos el procedimiento anterior en tres posiciones del electrodo hallando tres líneas de campo.

En una tabla se registraron todos los datos obtenidos anteriormente para luego analizar su comportamiento y así mismo representarlos gráficamente.

Datos Obtenidos

Los datos se obtuvieron manualmente, y se representaron en graficas plasmas en computador.
A continuación se muestran las tablas obtenidas:

Líneas campo eléctrico :

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