INFORME LABORATORIO FISICA ELECTRICA carga en un potencial electrico - copia.docx

INFORME LABORATORIO CASERO LINEAS EQUIPOTENCIALES Darwin Andres Rodriguez Daniel Garcia Quintero

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Líneas Equipotenciales Objetivos Demostrar por medios caseros el tema  visto en clase de líneas equipotenciales. Demostrar a través de un generador de Van de Graff las cargas entre el aceite y las semillas de te.

Material -

 Aceite de cocina Semillas de te Generador de Van de Graff  Un vaso de vidrio Un pelota pequeña de icopor  Aluminio

Introducción En este laboratorio vamos a demostrar demostrar a través de un experimento casero cómo funcionan las líneas equipotenciales en aceite de cocina, fácilmente podremos observar como unas semillas de te transportan las cargas.

Resumen 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 eléctrico o voltaje. Las líneas equipotenciales son siempre perpendiculares al campo eléctrico. Demostraremos estas líneas equipotenciales en un experimento casero que utilizara un generador de  Van de Graaff, aceite de cocina y semillas de té.

Marco Teórico

Toda carga crea en el espacio que lo rodea tanto un campo eléctrico  vectorial E como un campo de potencial eléctrico escalar V, cuyas expresiones están en función de la distancia r de un punto dado en consideración y de la magnitud de la carga. En general, la dependencia espacial explícita de esos campos E y V depende de la forma como espacialmente estén distribuidas las cargas. En el caso de cargas puntuales se presenta una simetría esférica, de modo que los campos E y V presentan una disminución radial en sus valores  y tienden a cero a medida que nos alejamos de las cargas que producen los campos. Matemáticamente hablando, expresamos esas  variaciones como:

desde el punto de vista experimental generalmente es tomada en un circuito desde el punto de potencial cero o tierra. Notamos entonces dos cosas importantes: la diferencia en el  valor que toman el campo eléctrico E  y el potencial eléctrico V, y adicionalmente el hecho de que SOLO para distancias perpendiculares la  variación de V es proporcional con la distancia. Matemáticamente hablando, estos comportamientos son correlacionados mediante el concepto de gradiente ya que se está relacionando un campo vectorial E con un campo escalar V. El gradiente en este caso, es definido por un vector (el campo eléctrico E en este caso) que se encuentra normal a una superficie o curva en él.

[1]

[2] donde Q es la magnitud de la carga que genera el campo eléctrico E con su respectivo signo y es el vector unitario dirigido desde la carga hasta el punto donde se calcula el campo eléctrico E. En el caso de dos placas conductoras paralelas el campo E presenta un  valor constante en la región comprendida entre las placas; pero el potencial eléctrico V es directamente proporcional a la distancia PERPENDICULAR medida en referencia a uno de los electrodos, que

Figura 1. Configuración de líneas equipotenciales y de líneas de campo eléctrico para (a) placas planas paralelas y (b) dos cargas puntuales de signo contrario. Tomado de: http://www.pstcc.edu/ departments/natural_behavioral_sciences/C hapters%2025%20and%2026.htm.Fuente Marco Teórico: http://media.utp.edu.co/facultad-cienciasbasicas/archivos/contenidos-departamentode-fisica/guia-lineas-equipotenciales.pdf

Procedimiento

Se hace el montaje del Generador y de todos los implementos del laboratorio, seguidamente se enciende el generador, inmediatamente se puede observar como las semillas de te que están en el fondo del aceite que lo vertimos previamente en el vaso de vidrio transportan las cargas desde el fondo del vaso hasta la bola de aluminio en superficie del vaso medianamente tocando el aceite

Resultados  Al conectar la esfera al Generador de  Van de Graaff y ponerla en contacto con el aceite y las semillas de té en el fondo pudimos observar como las semillas de te transportaban las cargas desde el fondo del vaso hasta la esfera de aluminio, lo demostramos en la siguiente imagen:

Análisis Cuando la esfera de aluminio llegaba al fondo del recipiente, se cargaba la  base del vaso con una carga distinta a la de la esfera y esto ocasionaba que la esfera de aluminio se repeliera con el fondo del vaso y la esfera saliera con gran fuerza. Las líneas equipotenciales como en el laboratorio que hicimos van de positivo a negativo lo mismo pasa en nuestro laboratorio casero, se puede observar como las semillas de te van de la base del vaso a la esfera de aluminio.

Conclusiones Cuando se carga un campo, y en él hay algún material estos comienzan a interactuar entre ellos. Mediante elementos caseros y muy económicos pudimos demostrar las líneas equipotenciales. Pudimos demostrar como es que se repelen los polos negativo con el positivo.