Laboratorio De Campos Electricos
Enviado por daniels_07 • 9 de Febrero de 2014 • 1.728 Palabras (7 Páginas) • 418 Visitas
Manual de laboratorio de Electricidad y Magnetismo Física III
12ava
edición 14
Campo Eléctrico
Experiencia N°2
1.- OBJETIVOS
Graficar las líneas equipotenciales en la vecindad de dos configuraciones de carga
(electrodos).
- Calcular la diferencia de potencial entre dos puntos.
- Calcular la intensidad media del campo eléctrico.
- Estudiar las características principales del campo eléctrico.
02.-MATERIALES
01 Cubeta de vidrio.
01 Fuente de voltaje de CD.
01 Voltímetro.
02 Electrodos de cobre.
01 Punta de prueba.
01 Cucharadita de sal.
02 Papeles milimetrados.
04 Cables de conexión.
3.-. FUNDAMENTO TEÓRICO
Campo Eléctrico
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
E. Si ahora se encuentra una carga q dentro de un campo eléctrico (producido por otra carga),
entonces actúa sobre la primera una fuerza F. Para la relación entre intensidad de campo y la
fuerza es válida la fórmula:
q
F
E
La magnitud de la intensidad de la fuerza eléctrica, por lo tanto, está dada por la ecuación:
F qE
Juego de Electrodos de
Cobre
Cubeta de Vidrio,
Agua y Sal
Punta de
prueba
Fuente 6 V Manual de laboratorio de Electricidad y Magnetismo Física III
12ava
edición 15
La fuerza sobre una carga eléctrica dentro de un campo eléctrico es mayor mientras mayor sea
la intensidad del campo eléctrico, y mayor sea la misma carga.
No obstante, el campo eléctrico no sólo se ve
determinado por la magnitud de la fuerza que actúa sobre
la carga, sino también por su sentido. Por tanto, los
campos eléctricos se representan en forma de líneas de
campo, que indican el sentido del campo. La forma de un
campo eléctrico está aquí determinada por la forma
geométrica de las cargas que generan el campo, al igual que por la posición que adopten entre
ellas. Las líneas de campo indican, en cada punto del mismo, el sentido de la fuerza eléctrica.
Al respecto, las siguientes imágenes muestran el campo eléctrico de una carga puntual positiva
(izquierda) y el de una carga puntual negativa (derecha). Las líneas de campo se desplazan en
este caso en forma de rayos que salen hacia el exterior a partir de la carga. El sentido de las
líneas de campo (indicado por las flechas) señala, de acuerdo a la convención establecida, el
sentido de la fuerza de una carga positiva (en cada caso pequeñas cargas puntuales en las
imágenes); esto significa que las líneas de campo parten cada vez de una carga positiva (o del
infinito) y terminan en una carga negativa (o en el infinito). La densidad de las líneas de campo
indica correspondientemente la intensidad del campo eléctrico; aquí, ésta decrece al alejarse
de la carga puntual.
Si se encuentran cargas positivas y negativas repartidas
uniformemente sobre dos placas de metal colocadas frente a
frente, en paralelo, como es el caso del condensador de placas
planas paralelas, entre ambas superficies se generan líneas de
campo eléctrico paralelas, como se muestra en la figura
siguiente. Estas líneas de campo parten de la placa con carga
positiva y terminan en la placa con carga negativa. Dado que la
densidad de las líneas de campo, al interior del condensador, es
igual en todas partes, la intensidad de campo eléctrico E de las
placas es también igual en toda la superficie. Un campo eléctrico
de esta naturaleza recibe el nombre de campo eléctrico homogéneo.
Nota: También en el exterior del condensador circulan líneas de campo entre las placas, las
mismas que, no obstante, se "curvan" y no se tomarán en cuenta en lo sucesivo. Por esta
razón, se prescindió de su representación.
Un cuerpo cargado eléctricamente causa alrededor de él un campo electrostático. Para
determinar y medir dicho campo en un punto cualquiera es necesario introducir en las
vecindades de dicho medio otro cuerpo cargado, que llamaremos carga prueba, y medir la
fuerza que actúe sobre él. La carga prueba
0 q se considera lo suficientemente pequeña de
manera que la distorsión que su presencia cause en el campo de interés sea despreciable.
La fuerza que actúa la carga
0 q en reposo en el punto p en un campo eléctrico es:
F q0 E
Para visualizar la intensidad y la dirección de un campo eléctrico se introduce el concepto de
líneas de fuerza. Estas son líneas imaginarias que son trazadas tales que su dirección y su
sentido en cualquier punto serán los del campo eléctrico en dicho punto. Estas líneas de fuerza
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deben dibujarse de tal manera que la densidad de ellas sea proporcional a la magnitud del
campo.
Dos puntos A y B en un campo electrostático tienen una diferencia de potencial ΔV, si se
realiza trabajo para mover una carga de un punto a otro, este trabajo es independiente de la
trayectoria o recorrido escogido entre estos dos puntos.
Sea un campo eléctrico
E debido a la carga Q. Otra carga
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