Informe_1 Campo Electrico

UNIVERSIDAD NACIONAL TECNÓLOGICA  DE LIMA SUR INGENIERIA ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIÓNES

Laboratorio de Física III Experimento Nº 1 Campo Eléctrico

Docente

: Msc. San Bartolomé Montero a!me.".

C!clo

: I#

$ec%a &e real!'ac!(n

: )*+,-+),-

$ec%a &e entre/a

: )+,0+),-

Al1mno

: Cama Ir!arte2 M!/1el An/el

C(&!/o

: ),3),,-)4

#ILLA EL SAL#ADOR2 UNIO DEL ),-

1 OBJETIVOS.El est1&!ante al 5!nal &e la 6r7ct!ca &e la8orator!o estar7 en con&!c!ones &e:    

O8ser9ar 5en(menos 6ro&1c!&os 6or car/as eléctr!cas. Determ!nar el cam6o eléctr!co entre &os 6lacas 6aralelas Determ!nar las s16er5!c!es e1!6otenc!ales entre &os 6lacas 6aralelas. Determ!nar las s16er5!c!es e1!6otenc!ales entre &os con&1ctores c!rc1lares.

2 FUNDAMENTO TEÓRICO.-

3 MATERIALES.3.1 CUBETA ELECTROLÍTICA.Una c18a electrol;t!ca es 87s!camente 1n rec!6!ente en el c1al %a< 1n electrol!to en sol1c!(n o 51n&!&o < al c1al se le a&osan &os electro&os al!menta&os con corr!ente cont!n1a. El electro&o 2|Página

ne/at!9o es el c7to&o =%ac!a él m!/ran los cat!ones 1e son !ones  6os!t!9os2 /eneralmente metales o el %!&r(/eno> < el 6os!t!9o el 7no&o a&(n&e 9an los an!ones a &escar/arse o a reacc!onar.

3.2 ELECTRODOS METÁLICOS.Un electro&o es 1n con&1ctor eléctr!co 1t!l!'a&o 6ara %acer contacto con 1na 6arte no met7l!ca &e 1n c!rc1!to2 6or e?em6lo 1n sem!con&1ctor2 1n electrol!to2 el 9ac;o =en 1na 97l91la termo!(n!ca>2 1n /as =en 1na l7m6ara &e ne(n>2 etc. La 6ala8ra 51e ac1@a&a 6or el c!ent;5!co M!c%ael $ara&a< < 6roce&e &e las 9oces /r!e/as elektron2 1e s!/n!5!ca 7m8ar < &e la 1e 6ro9!ene la 6ala8ra electr!c!&a& <  hodos2 1e s!/n!5!ca cam!no.

3.3 FUENTE DE ALIMENTACIÓN.En electr(n!ca2 la 51ente &e al!mentac!(n o 51ente &e 6o&er es el &!s6os!t!9o 1e con9!erte la corr!ente alterna =CA>2 en 1na o 9ar!as corr!entes cont!n1as =CC>2 1e al!mentan los &!st!ntos c!rc1!tos &el a6arato electr(n!co al 1e se conecta =com61ta&ora2 tele9!sor2 !m6resora2 ro1ter2 etcétera>. En !n/lés se conoce como 6oer s166l< 1n!t =SU>2 1e l!teralmente tra&1c!&o s!/n!5!ca: 1n!&a& &e 51ente &e al!mentac!(n2 re5!r!én&ose a la 51ente &e ener/;a eléctr!ca.

3.4 MULTÍMETRO.Un m1lt;metro2 tam8!én &enom!na&o 6ol;metro2 o tester2 es 1n !nstr1mento eléctr!co 6ort7t!l 6ara me&!r &!rectamente ma/n!t1&es eléctr!cas act!9as como corr!entes < 6otenc!ales =tens!ones> o 6as!9as como res!stenc!as2 ca6ac!&a&es < otras. Las me&!&as 61e&en real!'arse 6ara corr!ente cont!n1a o alterna < en 9ar!os m7r/enes &e me&!&a ca&a 1na. Los %a< anal(/!cos < 6oster!ormente se %an !ntro&1c!&o los &!/!tales c1.

3.5 CABLES DE CONEXIÓN .Alam8rec!llos &e co8re tren'a&o rec18!ertos con mater!al a!slante < &ota&o en los eFtremos &e 61ntas met7l!cas 1e 5ac!l!tan s1 !nterconeF!(n.

4 PROCEDIMIENTO. Potencial eléctrico entre placas paralelas:

3|Página

. Llene -, ml &e a/1a en la c18eta e !nstale el e1!6o &e ac1er&o al &!a/rama 1e se m1estra en la 5!/1ra2 con 1na 51ente alterna &e 0 9olt!os. ). M!&a la &!5erenc!a &e 6otenc!al entre el 61nto =-2,> < las a &!5erentes  6os!c!ones =F2<> mostra&as en la ta8la . Superficies equipotenciales:

. ara ca&a 1no &e los 61ntos &e re5erenc!a < 9alores &e F &a&os en la ta8la ). Me&!r el 9alor &e las or&ena&as < %asta com6letar la ta8la. Ten!en&o en c1enta 1e la &!5erenc!a &e  6otenc!al entre el 61nto &e re5erenc!a < el 61nto =F2<> sea !/1al a cero. ). Reem6lace los electro&os &e 8arra 6or electro&os c!rc1lares < m!&a el 9alor &e < 6ara ca&a 1no &e los 61ntos &e re5erenc!a < 9alores &e F &a&os en la ta8la. Ten!en&o en c1enta 1e la &!5erenc!a &e 6otenc!al entre el 61nto &e re5erenc!a < el 61nto =F2<> sea !/1al a cero. 3. Reem6lace 1no &e los electro&os c!rc1lares 6or 1n electro&o &e 8arra2 < m!&a el 9alor &e <  6ara ca&a 1no &e los 61ntos &e re5erenc!a < 9alores &e F &a&os en la ta8la 4. Ten!en&o en c1enta 1e la &!5erenc!a &e 6otenc!al entre el 61nto &e re5erenc!a < el 61nto =F2<> sea !/1al a cero.

5 DATOS EXPERIMENTALES. Potencial eléctrico entre placas paralelas:

. Con los &atos o8ten!&os en los 6asos - < 0 com6leta la s!/1!ente ta8la. (x,y) cm

(5,)

(5,!)

(5,")

(5,5)

(5,#)

(5,$)

(5,%)

&('olts)

2.73

3.04

3.52

3.97

4.41

4.8

5.24

abla 1

4|Página

.+ntos de re/erencia

(5,) y(cm)

(5,!) y(cm)

(5,") y(cm)

(5,5) y(cm)

(5,#) y(cm)

(5,$) y(cm)

x01

. .H . . ) . . .H .

). ). ). ).* 3 ).* ). ). ).

3. 3.H 3. 3. 4 3. 3. 3.H 3.

4. 4. 4.H 4.* 4.* 4.H 4. 4.

-.H -.H -.H -. 0 -. -.H -.H -.H

H 0.* 0. 0. H 0. 0. 0.* H

x0 x0! x0" x05 x0# x0$ x0% x0

Voltaje vs Posición Y 6 5.24 4.8

5

4.41 3.97

4

3.52 2.73

Voltaje(V 3

3.04

2 1 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Posición Y

Re6resente /r75!camente el 9olta?e =&!5erenc!a &e 6otenc!al> en 51nc!(n &e la 6os!c!(n F2 con los &atos &e la ta8la . Real!ce 1n a?1ste &e c1r9as.

Expli*+e los res+ltados del a+ste de c+r'as -

La /ra5!ca se a?1sta a la recta  L : y =1.82 + 0.42 x  2 9ar!an&o 6os!t!9amente ,.4) 9olt!os 6or ca&a cent;metro me&!&o &es&e la s16er5!c!e &e 1no &e los electro&os %ac!a el otro.

Superficies equipotenciales:

. Con los &atos &el 6aso  &el 6roce&!m!ento com6lete la ta8la s!/1!ente. abla 

5|Página

Re6resente /r75!camente las s16er5!c!es e1!6otenc!ales < &!81?e c!nco l;neas &e 51er'a !n&!can&o s1 sent!&o.

E!"#$%&'(")*&+ &' P*)()-P*)() 8 7 6 5 4 3 2 1 0

1

2

3

4

5

6

7

8

Expli*+e s+s res+ltados 2r3/icos y las condiciones *+e tom4 para representar las líneas e*+ipotenciales

Usan&o los &atos &e la ta8la ) 6ara /ra5!car los 61ntos 6ertenec!entes a las l;neas e1!6otenc!ales2 < 1n!en&o &!c%os 61ntos me&!ante 1na c1r9a s1a9e2 se o8ten&r;a 1na a6roF!mac!(n m1< cercana a la l;nea e1!6otenc!al !&eal. - Las l;neas e1!6otenc!ales res1ltaron ser 6aralelas2 as; 1e al ser2 las l;neas &e 51er'a  6er6en&!c1lares a las l;neas e1!6otenc!ales &!c%as l;neas &e 51er'a con 6aralelas tam8!én. -

6|Página

9

). Con los &atos &el 6aso ) &el 6roce&!m!ento com6lete la ta8la s!/1!ente. .+ntos de re/erencia x01 x0 x0! x0" x05 x0# x0$ x0% x0

(5,)

(5,!)

(5,")

(5,5)

(5,#)

(5,$)

y(cm)

y(cm)

y(cm)

y(cm)

y(cm)

y(cm)

  .H,..H) .H,..H 

.).H).).H3 ).H)..H.)-

3.3 3.3.0 3.H 4 3.H 3.0 3.3.3

4.H 4. 4. 4.* 4.* 4. 4. 4.H

-.H -.* 0 -.* 0 -.* 0 -.* -.H

0. 0.* 0. 0. H 0. 0. 0.* 0.

abla !

E!"#$'%&(")*&+ P*)()-C"*"',$ 8 7 6 5 4 3 2 1 0

1

2

3

4

5

6

7

Re6resente /r75!camente las s16er5!c!es e1!6otenc!ales < &!81?e c!nco l;neas &e 51er'a !n&!can&o s1 sent!&o.

Expli*+e s+s res+ltados 2r3/icos -

Se o8t19o l;neas e1!6otenc!ales 6aralelas a la 8arra %asta la recta  L : y 5  2 &es&e el c1al las l;neas e1!6otenc!ales com!en'an a c1r9arse alre&e&or &el electro&o c!l;n&r!co. =

7|Página

3. Con los &atos &el 6aso 3 &el 6roce&!m!ento com6lete la ta8la s!/1!ente. abla " .+ntos de re/erencia x01cm x0cm x0!cm x0"cm x05cm x0#cm x0$cm x0%cm x0cm

(5,)

(5,!)

(5,")

(5,5)

(5,#)

(5,$)

y(cm)

y(cm)

y(cm)

y(cm)

y(cm)

y(cm)

  .H,..H) .H,..H 

.).H).).H3 ).H)..H.)-

3.3 3.3.0 3.H 4 3.H 3.0 3.3.3

4.H 4. 4. 4.* 4.* 4. 4. 4.H

0.0 0.0.4 0.3 0 0.3 0.4 0.0.0

. .) H.H.3 H H.3 H..) .

E!"#$%&'(")*&+ C"*"',$-C"*"',$ 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

1

2

3

4

5

6

7

Re6resente /r75!camente las s16er5!c!es e1!6otenc!ales < &!81?e c!nco l;neas &e 51er'a !n&!can&o s1 sent!&o.

Expli*+e s+s res+ltados 2r3/icos -

Se o8t19!eron l;neas e1!6otenc!ales 1e ro&ean a los electro&os c!l;n&r!cos.

8|Página

 CUESTIONARIO.a e'ise la biblio2ra/ía necesaria y expli*+e el /en4meno de electr4lisis

La electr(l!s!s es el 6roceso 1e se6ara los elementos &e 1n com61esto 6or me&!o &e la electr!c!&a&. Se a6l!ca 1na corr!ente eléctr!ca cont!n1a me&!ante 1n 6ar &e electro&os conecta&os a 1na 51ente &e al!mentac!(n eléctr!ca < s1mer/!&os en la &!sol1c!(n. El electro&o conecta&o al  6olo 6os!t!9o se conoce como 7no&o < el conecta&o al ne/at!9o como c7to&o. Ca&a electro&o atrae a los !ones &e car/a o61esta. As;2 los !ones ne/at!9os2 o an!ones son atra;&os < se &es6la'an %ac!a el 7no&o =electro&o 6os!t!9o>2 m!entras 1e los !ones 6os!t!9os2 o cat!ones2 son atra;&os < se &es6la'an %ac!a el c7to&o =electro&o ne/at!9o>. La ener/;a necesar!a 6ara se6arar a los !ones e !ncrementar s1 concentrac!(n en los electro&os es a6orta&a 6or la 51ente &e al!mentac!(n eléctr!ca. En los electro&os se 6ro&1ce 1na trans5erenc!a &e electrones entre éstos < los !ones2  6ro&1c!én&ose n1e9as s1stanc!as. Los !ones ne/at!9os o an!ones ce&en electrones al c7to&o =J> < los !ones 6os!t!9os o cat!ones toman electrones &el 7no&o =>. En &e5!n!t!9a lo 1e oc1rre es 1na reacc!(n &e oF!&ac!(n  re&1cc!(n2 &on&e la 51ente &e al!mentac!(n eléctr!ca se encar/a &e a6ortar la ener/;a necesar!a. A6l!cac!ones &e la Electr(l!s!s.     

 

ro&1cc!(n &e al1m!n!o2 l!t!o2 so&!o2 6otas!o2 < ma/nes!o. ro&1cc!(n &e %!&r(F!&o &e so&!o2 7c!&o clor%;&r!co2 clorato &e so&!o < clorato &e  6otas!o. ro&1cc!(n &e %!&r(/eno con mKlt!6les 1sos en la !n&1str!a: como com81st!8le2 en sol&a&1ras2 etc. La electr(l!s!s &e 1na sol1c!(n sal!na 6erm!te 6ro&1c!r %!6oclor!to =cloro>: este méto&o se em6lea 6ara conse/1!r 1na clorac!(n ecol(/!ca &el a/1a &e las 6!sc!nas. La electrometal1r/!a es 1n 6roceso 6ara se6arar el metal 61ro &e com61estos 1san&o la electr(l!s!s. or e?em6lo2 el %!&r(F!&o &e so&!o es se6ara&o en so&!o 61ro2 oF;/eno 61ro e %!&r(/eno 61ro. La ano&!'ac!(n es 1sa&a 6ara 6rote/er los metales &e la corros!(n. La /al9ano6last!a2 tam8!én 1sa&a 6ara e9!tar la corros!(n &e metales2 crea 1na 6el;c1la &el/a&a &e 1n metal menos corros!8le so8re otro metal.

9|Página

/ CONCLUSIONES .De la eF6er!enc!a lle9a&a a ca8o se 61e&e concl1!r lo s!/1!ente: 



El cam6o eléctr!co 6ro&1c!&o 6or los &os electro&os coloca&os s!métr!camente es constante2 las l;neas &e cam6o son 6er6en&!c1lares a las s16er5!c!es e1!6otenc!ales Las s16er5!c!es e1!6otenc!ales 1e &escr!8e el 6otenc!al eléctr!co 6ro&1c!&o 6or &os electro&os 6aralelos son l;neas 6aralelas a los electro&os < 6er6en&!c1lares a las l;neas &e cam6o.



10 | P á g i n a

0 BIBLIOGRAFÍA.     

Calc1la&ora &e Matr!ces 6or Ga1ssor&an : %tt6:++es.onl!nemsc%ool.com+mat%+ass!stance+e1at!on+/a1s+ So5are 6ara la ela8orac!(n &e ma6as conce6t1ales: Ma6Tools 9ers!(n -.,-. a1ete O55!ce ),3: EFcel < or& O55!ce. MEDINA GUMAN2 "1/o $;s!ca 3 %tt6:++re6os!tor!o.61c6.e&1.6e+!n&eF+%an&le+)34-0H*+H3* $UNDAMENTOS DE ELECTRONICA Y MAGNETISMO. Romero Carrera Ro&ol5o < Ana


11 | P á g i n a