Curvas Equipotenciales y Lineas de Campo

CURVAS EQUIPOTENCIALES Y LINEAS DE CAMPO I. OBJETIVO El objetivo fundamental del presente experimento es determinar la forma de la distribución de las curvas equipotenciales, asimismo analizar la relación entre el campo campo eléctrico eléctrico y la varia variaci ción ón del del pote potenc ncia iall y por por ultim ultimo o repr repres esen enta tar r gráficamente las curvas equipotenciales de varias configuraciones de carga eléctrica, la cual se encuentra dentro de una solución conductora. Demostrar en forma experimental, que las líneas o curvas equipotenciales son paralelas entre sí, y a su vez perpendiculares a las líneas de campo eléctrico. Tamb Tambié ién n medi median ante te las las graficas de las las curv curvas as equi equipo pote tenc ncia iale les s y como como consecuencia de las líneas de campo eléctrico, poder identificar cuando una zona esta influenciada por una campo intenso o no.

II. EQUIPOS Y MATERIALES * Una bandeja de plástico Bandeja tipo cuadrada para colar la solución de sulfato de cobre donde mediremos las diferencias de potenciales.

* Una fuente de poder D.C. poder D.C. (para el experimento se utilizo 2.75V) Esta Esta fuente fuente de poder poder sirve sirve para para carga cargas s los electrod electrodos os usado usados s en el nuestro laboratorio

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III. FUNDAMENTO TEÓRICO Al hablar de curvas equipotenciales equipotenciales tenemos que mencionar mencionar muchos conceptos conceptos tales como campo eléctrico, eléctrico, potencial eléctrico, líneas de fuerza y finalmente finalmente definir curvas equipotenciales.

a) Campo Eléctrico Existen muchos ejemplos de campos, por ejemplo el flujo de agua de un río es un campo de vectores, vectores, llamado campo de flujo. Cada punto en el agua lleva asociado consigo una cantidad vectorial, la velocidad con la cual pasa el agua por el punto. A los puntos cercanos a la superficie terrestre se le puede asociar también un vector de intensidad gravitacional. El espacio que rodea a una varilla cargada parece estar afectado por la varilla,





b) Potencial Eléctrico Una distribució distribución n de carga produce produce un campo campo eléctrico eléctrico , esta esta información es hasta cierto punto un poco incompleta y complicada de manejar, esto nos lleva a tratar de encontrar una magnitud que nos exprese en forma sencilla cómo una distribución de carga puede modificar su espacio de entorno. Analicemos si el campo electrostático para una fuerza condición:

Entonces: Entonces:

es un campo conservativo. Es decir,

existe una función escalar U tal que cumple con la siguiente



Y ahora éstos resultados demuestran la expresión (1), con lo que se demuestra tamb tambié ién n que que el camp campo o E es cons conser erva vativ tivo, o, ya que que F = q. E , es decir justificamos la existencia de una función función escalar U=V tal que E = −∇ V Por lo tanto la propiedad conser conservat vativa iva de / escalar V para evaluar los efectos de ρ (r ) .

nos propor proporcio ciona na una funció función n

La preg pregun unta ta es inme inmedi diat ata, a, ¿qué ¿qué interpretación toma V ?. ? . Si hace hacemo mos s el producto escalar con un d r e integramos obtendremos:



Las líneas de fuerza presentan las siguientes características: • Las líneas de fuerza comienzan en las cargas positivas y terminan en las negativas. • La densidad de líneas es proporcional al valor del valor del campo. • No existe intersección entre las líneas de fuerza resultantes. • La tangente a la línea en cualquier punto es paralela a la dirección del campo eléctrico en ese punto. La forma de las líneas de fuerza depende exclusivamente de la distribución de carga.









IV. PROCEDIMIENTO EXPERIENTAL Para el experimento se desea calcular las curvas equipotenciales que generan tres sistemas distintos: Punto-Punto, Punto-Placa y Placa-Placa. En el caso Punto-Punto se hará uso de electrodos que servirán de cargas estacionarias.





grafica de la curva equipotencial, así como las líneas de fuerza se presentarán en papeles milimetrados.

PUNTO-PUNTO



















Curvas Equipotenciales y Lineas de Campo

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