UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD CURSO Nº DE PRACTICA TITULO ALUMNOS PROFESOR FECHA DE EJECUCIÓN FECHA DE ENTREGA : : : : : : : : Ingeniería Mecánica Física III Laboratorio Nº 1 Curvas Equipotenciales

2010 - I

CURVAS EQUIPOTENCIALES

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD CURSO Nº DE PRACTICA TITULO ALUMNOS

: Ingeniería Mecánica : Física III : Laboratorio Nº 1 : Curvas Equipotenciales : César Carhuavilca Meléndez 20081304J Juan Carlos J. Puma Reátegui 20082195J

PROFESOR

: Ing. José Venegas

FECHA DE EJECUCIÓN

: 13/04/2010

FECHA DE ENTREGA

: 20/04/2010

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

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Antecedentes: Las líneas de campo nos ayudan a visualizar los campos eléctricos. De manera semejante, el potencial en diversos puntos de un campo eléctrico se puede representar gráficamente mediante superficies equipotenciales. Estas utilizan la misma idea fundamental de los mapas topográficos, como los que utilizan los excursionistas y alpinistas. En un mapa topográfico, se trazan curvas de nivel que pasan por los puntos que tiene una misma elevación. Se podría dibujar cualquier número de ellas, pero característicamente solo se muestran unas pocas curvas de nivel a intervalos iguales de elevación. Si se traslada una masa m sobre el terreno a lo largo de una de estas curvas de nivel, la energía potencial gravitatoria mgy no cambia porque la elevación es constante. Por consiguiente, las curvas de nivel de un mapa topográfico son en realidad curvas de energía potencial gravitatoria constante. Las curvas de nivel están próximas unas a otras donde el terreno es empinado y hay grandes cambios de elevación a lo largo de una distancia horizontal pequeña; las curvas de nivel están más separadas donde el terreno tiene una pendiente moderada. Una pelota que se deja rodar cuesta abajo experimenta la máxima fuerza gravitatoria cuesta abajo donde las curvas de nivel están más próximas unas a otras.

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Líneas equipotenciales y líneas de campo correspondientes a una carga puntual. Puede observarse que son familias de curvas ortogonales.

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Situé los electrodos equidistantes del origen sobre un eje de coordenadas y establezca un diferencial de potencial entre ellos mediante la fuente de poder . Para establecer las curvas equipotenciales deberá encontrar un mínimo de nueve puntos equipotenciales pertenecientes a dichas curvas, estando cuatro de ellos en los cuadrantes del semieje “y ” positivo y cuatro en los cuadrantes del semieje “y ” negativo, y un punto sobre el eje “ x”. Para encontrar los puntos equipotenciales, coloque el puntero fijo en un punto cuyas coordenadas sean números enteros, manteniendo fijo mientras localiza 7 puntos equipotenciales. El puntero móvil deberá moverse paralelamente al eje “x”, siendo la ordenada “y” un número entero, hasta que el galvanómetro marque cero de diferencia de potencial. Para el siguiente punto haga variar el punto móvil en un cierto rango de aproximadamente 2 cm en el eje “y” luego repita la operación (2). Para establecer la otra curva equipotencial, haga variar el puntero fijo en un rango de 2 a 3cm en el eje “x” y repita los pasos anteriores (1),(2)y(3). Para cada configuración de electrones deberá encontrarse un mínimo de 5 curvas correspondiendo 2 a cada lado del origen de coordenadas y una que pase por dicho origen.

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V. Resultados: Resultado de las Graficas Obtenidas:

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Además en el grafico de arriba se puede notar las líneas de fuerza, por lo tanto ya se tienen las curvas equipotenciales, puesto que son perpendiculares a estas. 3. En el caso aro-aro es muy parecido a la grafica punto-punto ya que por ser conductores por dentro del mismo no hay campo. En el caso

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de aro-punto es muy parecido al caso punto-punto pero que al acercarse más al aro las líneas de fuerza consiguen mas curva. VIII. Referencias Bibliográficas: 1. Miztegui Alberto P. – Sabato Jorge A.: Física, Vol. I, Editorial Kapelusz, 1972; pag: 187-223. 2. Tipler Paul A.: Fisica para la Ciencia y Tecnología, Vol. I, Editorial Reverte, 2001; pag: 798-799. 3. Experiementos de Física, 1979; pag: 17-21, 40-48, 62-63. 4. Sears F. W., Zemansky M., Young H., Freedman R.: Física Universitaria, Vol. II Undécima edición, Editorial Pearson Education; pag: 997-1001. 5. Serway R.; Jewet J.: Física, Vol. II 3ra edición, Editorial Thomson, 2005; pag : 53-57. 6. Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Ingeniería: Manual de Laboratorio de Física General, 2007; pag: 104-107.

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INDICE I.

Carátula ……………………………………………………………… 1

II.

Título: Curvas Equipotenciales …………………………….. 2  Antecedentes experimentales ……………………………… 2  Objetivos ……………………………………………………………. 2  Fundamento Teórico …………………………………………... 2  Materiales y Equipos …………………………………………… 5  Procedimiento Experimental ………………………………… 5  Resultados …………………………………………………………. 7  Discusiones .……………………………………………………….. 9 a) Campo Eléctrico .……………………………………….... 9 b) Potencial Eléctrico …………………………………..… 11 c) Líneas de Fuerza ………………………………….……. 12 d) Curvas Equipotenciales .…………………………….. 13  Conclusiones ……………………………………………….……. 14  Referencias Bibliográficas ……………………………….…. 16

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