LINEAS EQUIPOTENCIALES Y CAMPO ELÉCTRICO.

LINEAS EQUIPOTENCIALES Y CAMPO ELÉCTRICO.

Álvaro Pajaro1, Stephany Carmona2, Víctor Gómez3, Jamer Anillo4

Ingeniería Electrónica1, Ingeniería Industrial2,  Ingeniería Civil 3, Ingeniería de Sistemas4

Laboratorio de Física de Campos

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Resumen

En el presente informe se hizo uso de los conceptos de campo eléctrico para la realización de un experimento que constaba en el uso de un recipiente cuadrado de vidrio en el cual vertimos agua y colocamos una barras metálicos para después con el uso del multímetro junto a una fuente eléctrica y unos caimanes logramos obtener el valor en ohmios de la electricidad que se propaga alrededor del recipiente.

En el experimento tomamos ocho (8) líneas verticales diferentes del lado izquierdo y derecho distribuidas 4 y 4 en cada lado del plano cartesiano que habíamos hecho en una hoja milimetrada. Y con ello se buscaron puntos en los el potencial eléctrico fuera el mismo y se colocaron en una tabla. Al final, usamos un anillo para calcular el potencial eléctrico en forma circular.

Palabras claves

Barra Metálica, Hoja milimetrada, Recipiente cuadrado de vidrio, Agua, Multímetro, Fuente, Caimanes, Anillo.

Abstract

This report made use of the concepts of electric field to perform an experiment that consisted in using a square glass container in which we pour water and put a metal bar and then using the meter next to a power source and a alligators we get the value in ohms of electricity that spreads around the container.

In the experiment we had eight (8) different vertical lines on the left and right distribution 4 and 4 on each side of the Cartesian plane we had done on a graph paper. And it points were sought in the electric potential was the same and placed on a table. Finally, we use a ring to calculate the electric potential in circular shape.

Keywords

Metal bar, graph paper, square glass container, water, multimeter, Fountain, Cayman, Ring.

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1.  Introducción

Los campos eléctricos es el nombre otorgado a aquellos campos físicos entre dos o varios cuerpos con propiedades de naturaleza eléctrica.

Cada punto de un campo eléctrico posee un potencial eléctrico, algunos puntos tienen un voltaje similar mientras que otros todo lo contrario.

En este trabajo, mencionaremos los conceptos fundamentales relacionados con el campo eléctrico y pondremos los resultados del experimento realizado en clase de Física de Campos.

2.  Fundamentos Teóricos

2.1 Campo Eléctrico

El campo eléctrico se define como la fuerza eléctrica por unidad de carga. La dirección del campo se toma como la dirección de la fuerza que ejercería sobre una carga positiva de prueba. El campo eléctrico está dirigido radialmente hacia fuera de una carga positiva y radialmente hacia el interior de una carga puntual negativa.

2.2 Multímetro

Un multímetro, también denominado polímetro, o tester es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) y/o pasivas como resistencias, capacidades y otras.

2.3 Potencial Eléctrico

El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva q desde la referencia hasta ese punto, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, 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. 

[1] V= [pic 5]

2.4 Lineas Equipotenciales

Las líneas equipotenciales son como las líneas de contorno de un mapa que tuviera trazada las líneas de igual altitud. En este caso la altitud es el potencial eléctrico o voltaje. Las líneas equipotenciales son siempre perpendiculares al campo eléctrico. En tres dimensiones esas líneas forman superficies equipotenciales. El movimiento a lo largo de una superficie equipotencial, no realiza trabajo, porque ese movimiento es siempre perpendicular al campo eléctrico.

2.5 Lineas Concéntricas

Las líneas concéntricas son aquellas que comparten el mismo centro, eje u origen. Al igual que las líneas equipotenciales, los puntos de esta línea comparten un mismo potencial eléctrico o voltaje.

3.  Desarrollo experimental

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Figura 1. Plano cartesiano colocado en medio del recipiente de vidrio.

Para empezar el montaje del experimento, tomamos una hoja milimetrada e hicimos un plano cartesiano, el cual colocamos debajo de un recipiente cuadrado de vidrio. Luego procedimos a verter agua en el recipiente y colocar unas barras metálicas a los lados del plano cartesiano.

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Figura 2. Barras metálicas.

Después, procedimos a encender la fuente eléctrica y colocarla a 12.7 V, luego con el uso del cable negativo del multímetro y los caimanes, pasamos la electricidad de la fuente y las barras metálicas, creando de esa forma un campo eléctrico.  

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Figura 3. Campo Eléctrico montado.

Luego, pusimos el multímetro en voltaje alterno y con el cable positivo empezamos a obtener el voltaje en diferentes puntos del plano cartesiano. Al final tomamos ocho (8) puntos de ocho (8) líneas equipotenciales y las colocamos en un tabla.

Al final, reemplazamos las barras metálicas por un anillo metálico y con él, tomamos cinco (5) puntos de tres (3) líneas concéntricas y las colocamos en una tabla.

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Figura 4. Midiendo el voltaje de las líneas equipotenciales

4. Datos obtenidos del laboratorio.

V1= 2,6V

Tabla 1. Línea equipotencial No 1

V2= 9,3V

Tabla 2. Línea equipotencial No 2

V3= 3,1V

Tabla 3. Línea equipotencial No 3

V4= 7,7V

Tabla 4. Línea equipotencial No 4

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