Superficies Equipotenciales y Líneas de Campo Eléctrico

Superficies Equipotenciales y Líneas de Campo Eléctrico

Introducción

Las tormentas eléctricas se liberan descargas eléctricas desde las nubes y un punto específico de la tierra, este evento ha sido reconocido y estudiado por la ciencia desde tiempos antiguos, sin embargo, en la actualidad no se comprende con exactitud su origen o el comportamiento de la descarga de los rayos. Aunque si bien, se han realizado investigaciones en-torno a los campos eléctricos y la distribución de cargas que pueden explicar con mayor claridad este fenómeno natural.

Objetivos

Objetivo General

Observar la creación de superficies equipotencial y líneas de campo eléctrico que experimentan las cargas en diferentes distribuciones.

Objetivos Específicos

Demostrar las formas equipotenciales de un campo eléctrico ocasionado por la organización geométricas de los siguientes electrodos:

oUn disco y una barra con cargas de distinto signo,

Examinar las líneas de campo eléctrico resultantes de las superficies equipotenciales.

Plantear las características básicas de las líneas de campos eléctricos y las superficies equipotenciales que experimentan las cargas de los electrodos.

Ilustrar las líneas de campo eléctrico de acuerdo a los resultados obtenidos por las líneas equipotenciales.

Marco Teórico

Fuerza Eléctrica

La fuerza eléctrica representa la atracción y repulsión que sienten dos cargas puntuales que están en un punto de quietud y son directamente iguales al producto de las mismas, inversamente igual al cuadrado de la distancia que las separa y actúa en la dirección lineal que las une.

F = Fuerza eléctrica atracción y repulsión – Newtons (N)

Q y q = Valores de dos cargas puntuales – Culombios (C)

R = Valor de la distancia que separa las cargas – Metros (m)

K = Constante proporcionalidad de la Ley Coulomb – 9·109 N·m2/C2

Campo Eléctrico

El campo eléctrico es la proporción vectorial presente en un punto del espacio. El campo eléctrico es generado por la fuerza vectorial que emite una carga eléctrica (positiva o negativa) de forma local. En consecuencia, el campo eléctrico es igual a la fuerza eléctrica vectorial ejercida sobre una carga.

Cuando una carga eléctrica se desplaza en un campo eléctrico, si se desea conocer cómo se puede calcular el trabajo de la carga puntual, se hace uso de la siguiente formula:

W = Trabajo Realizado sobre la carga (Se mide en Joules, J)

q = Magnitud de la carga (Se mide en coulomb, C)

= Diferencia de potencial eléctrico entre el punto final y inicial del recorrido de la carga (Se mide en Voltios, V)

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