Informe de Fisica 3 Campo Electrico

7/21/2019 Informe de Fisica 3 Campo Electrico

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“Año de la Promoción de la Industria

Responsable y del Compromiso Climático”

FACULTAD DE CIENCIAS

BIOLOGICASInforme de laboratorio #3

“CAMPO ELÉTRICO”



[CAMPO ELÉCTRICO]Laboratoriode Físia

CAMPO ELÉCTRICO

I! OB"ETI#OS

Dibuamos las l!neas e"uipotenciales eneradas por electrodos$

%&aluamos la diferencia de potencial entre dos puntos$

Calculamos la intensidad del campo el'ctrico$

%studiamos las caracter!sticas principales del campo el'ctrico$

II! INSTRUMENTOS $ MATERIALES

FUENTE DECORRIENTE DIRECTA

#OLT%METROPAPEL

MILIMETRADO

%s un dispositi&o "ue

con&ierte las

tensiones alternas de

la red de suministro(

en una o &arias

tensiones(

prácticamente

continuas( "ue

alimentan los

circuitos$

)n &olt!metro es un

instrumento "ue sir&epara medir la

diferencia de

potencial entre dos

puntos de un circuito

el'ctrico$

%s un papel impreso

con *nas l!neas

entrecru+adas(

separadas se,n una

distancia determinada

-normalmente . mm

en la escala reular/$

RE&STATO SAL INTERRUPTOR

PRAC0ICA 12

http://es.wikipedia.org/wiki/Papel

http://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetro

http://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetro

http://es.wikipedia.org/wiki/Papel




Consiste en la

reulación de laintensidad de

corriente a tra&'s de

la cara( de forma "ue

se controla la cantidad

de ener!a "ue 4uye

5acia la misma$

6os electrolitos de la

sal son a"uellas

sustancias "ue aldisol&erse en aua

permiten el paso de

la corriente el'ctrica$

)n interruptor es parte

de un circuitoel'ctrico( el "ue

permite interrumpir el

paso de la corriente( o

tambi'n des&iarlo a

otro conductor$

III!PROCEDIMIENTO

.$ Colocamos los dispositi&os tal como se muestra en la '()ra *+ teniendo como base el circuito de la '()ra ,

Fi()ra * '()ra ,

PRAC0ICA 12 3

CUBO DE #IDRIO PLACA DE COBRE PUNTA DE PRUEBA

7aterial "ue nos

ayudara para el paso

de la electricidad por

medio de la salmuera$

Constituyen los

electrodos( "ue deben

ser sumeridos en el

electrolito sin "uelleuen a entrar en

contacto$

%s un dispositi&o "ue

permite reali+ar una

cone8ión f!sica entre

una fuente de señal opunto de prueba$

%lectrodo

%lectrodo

Cube

9olt!metr

C):%0A C;1A<)A=A6AD

9

Reóstato

http://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al

http://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al




$ Auste el curso del reóstato -asta obte.er ).a sa/ida de 0 1o/tios-entre el e8tremo *o y el e8tremo &ariable$

3$ 1o conecte la fuente 5asta "ue el profesor re&isen "ue las

cone8iones est'n dispuestas con&enientemente$

>$ <ra*car un sistema de coordenadas cartesiana utili+ando la misma

escalas( en dos 5oas de papel milimetrado$

PRAC0ICA 12 >




?$ Colocar en una de las 5oas de papel milimetrado( debao de la

cubeta$

@$ %c5ar aua en la cubeta 5asta "ue esta alcance apro8imadamente

.cm de altura

$ %c5ar cuc5araditas de sal en el aua y remo&er 5asta "ue est'

completamente disuelta$

PRAC0ICA 12 ?




B$ Con la ayuda del puntero -electrodo de punta/ encontrar una l!nea

e"uipotencial$ y trasladar dic5os puntos al seundo papel

milimetrado$ )tilice para este procedimiento las coordenadas

establecidas$

$ )na dic5os puntos para encontrar una l!nea e"uipotencial$

.$;btener alrededor de . l!neas e"uipotenciales( en el espacio entre

el electrodo plano y el circular

..$Dibue la posición de los electrodos en el papel milimetrado

PRAC0ICA 12 @

)bicación delelectro

do

)bicación del

electrodo




.$0eniendo como referencia las l!neas e"uipotenciales 5asta 5allar por

lo menos . l!neas de fuer+a$

PRAC0ICA 12

)bicación del primerpunto de referencia del




III! CUESTIONARIO2

*! Deter3i.e /a 3a(.it)d de/ a34o e/5trio e.tre /as /í.ease6)i4ote.ia/es7 Es e/ a34o e/5trio ).i8or3e!

Lí.eas de/ a34o e/5trio

E %l campo el'ctrico se representa rá*camente mediante las llamadasl!neas de campo o l!neas de fuer+a( las cuales tienen la misma dirección "ueel &ector campo de cada punto$

Pro4iedades2

=on abiertas( salen siempre de las caras positi&as o del in*nito y

terminan en el in*nito o en las caras neati&as$

%l n2 de l!neas "ue salan de una cara positi&a o entren en una

cara neati&a debe de ser proporcional a dic5a cara$

6as l!neas de campo no pueden cortarse$ De lo contrario( en el

punto de corte e8istir!an &ectores campos distintos$

=i un campo es uniforme( las l!neas de campo son rectas paralelas$

C9/)/o de/ 1a/or de/ a34o e/5trio e. ). 4).to deter3i.ado

Para calcular el &alor del campo el'ctrico en un punto como el A(

situado entre dos e"uipotenciales de &alores 9. y 9 &oltios ( seprocede de la siuiente formaF A GA.

0ra+ar la l!nea más corta entre las dos %P y "ue pase por A$

0enemos as! dos puntos de corte( A. y A$ Determinar la distancia entre ambos puntos a partir de sus

coordenadas rectanulares o con una rela$ %l &alor -módulo o intensidad/ del campo el'ctrico en el punto A se

calcula se,n la e8presiónF

E : ; #* <#, ; = d >*?

PRAC0ICA 12 B




%ste &alor es apro8imado por"ue se trata del &alor medio "ue 5ay

entre las dos %P$ %l sentido del campo es el "ue &a del potencial mayor al menor$

Tra@ado de /as /í.eas de a34o e/5trio!

6as l!neas de campo el'ctrico son l!neas perpendiculares a las l!neas %P y

tambi'n a la super*cie de los electrodos -ya "ue estos son conductores/$

=ólo se podrán tra+ar correctamente cuando tenamos su*cientes l!neas %P

pró8imas( pero podemos reali+ar un procedimiento apro8imado para el caso

en el "ue se dispona de pocas$

a/ Partir de un punto perif'rico de uno de los electrodos y tra+ar unal!nea perpendicular a este punto( 5asta encontrar la %P más pró8ima$

b/ 7arcar un punto en la mitad del semento tra+ado$c/ Desde este ,ltimo punto( tra+ar la perpendicular a la %P más pró8ima$d/ A partir de este punto( repetir todo el proceso paso a paso 5asta

encontrar al otro electrodo$e/ 6a l!nea de campo el'ctrico pasará por todos los puntos$

Para determinar la manitud del campo el'ctrico entre las l!neas

e"uipotenciales( se utili+ará una fórmula "ue est' en función de la

diferencia de potencial entre dos puntos y la distancia "ue los separa$ %stafórmula esF % H -9: 9A/ J d Para los diferentes puntos se tieneFG

E* : >!<!,?= !* :E, : >!, !0?= !* : E : >!0 !*?= !* : !E: >!* ,!0?=!*:!E: >,!0 ,!,?= !* : ,0!E0: >,!, *!H?= !*:,E : >*!H *!?= !* : !E : >*! *?= !* : ,0!EH : >* !*?= !* : 0

,! )5 so. /as /í.eas e6)i4ote.ia/es!

Líneas Equipotenciales:

6as l!neas e"uipotenciales son como las l!neas de contorno de un mapa "uetu&iera tra+ada las l!neas de iual altitud$ %n este caso la KaltitudK es elpotencial el'ctrico o &oltae$ 6as l!neas e"uipotenciales son siempreperpendiculares al campo el'ctrico$ %n tres dimensiones esas l!neas formansuper*cies e"uipotenciales$

%l mo&imiento a lo laro de una super*cie e"uipotencial( no reali+a trabao(

por"ue ese mo&imiento es siempre perpendicular al campo el'ctrico .

PRAC0ICA 12

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elevol.html#c1

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elefie.html#c1

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elevol.html#c1

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elefie.html#c1




Líneas Equipotenciales: Campo Constante

En las placas conductoras como

las de los condensadores, las

líneas del campo eléctrico son

perpendiculares a las placas y las

líneas equipotenciales son

paralelas a las placas.

! Dib)Je /as /í.eas e6)i4ote.ia/es 4ara e/ siste3a dee/etrodos 6)e )ti/i@K7

! Por 6)5 /as /í.eas de 8)er@a .o se r)@a.7

1unca se cru+an( pues si lo 5icieran( no podr!a determinarse la dirección"ue tendr!a la fuer+a sobre una cara en el punto de intersección$ Como lafuer+a en cual"uier punto solo puede tener una sola dirección( es e&idente "ue lasl!neas de campo amás se cortan$ 0ampoco es posible "ue dos l!nease"uipotenciales diferentes se crucen ya "ue 'stas siempre sonperpendiculares a las l!neas de fuer+a( en consecuencia( son paralelas entres!$ Por otro lado normalmente un electrodo produce l!neas de fuer+adiriidas desde una cara positi&a a una neati&a( todo ello representa elcampo el'ctrico( su dirección( su densidad y com,nmente no se altera su

estado normal ya "ue 5ay otras caras "ue pueden oriinar un totaldese"uilibrio en este sistema$

PRAC0ICA 12 .

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elewor.html#c1

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/pplate.html#c1

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elewor.html#c1

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/pplate.html#c1




! )e di8ere.ia se3eJa.@as eiste. e.te e/ a34o e/5trio e/ a34o (ra1itatorio

Diferencian y semean+as e8isten entre el campo el'ctrico y el campo

ra&itatorio$

Fg=G q

2

r2

Fe= 1

4 π ԑ r2

m2

r2

=emean+as Diferencias Relacionados in&ersamente con

la distancia Ambas están poseen

constantes para sus cálculos$

%l campo ra&itatorio depende

la masa mientras el campo

el'ctrico depende de la cara$ 6as fuer+as pueden cambiar

enormemente se,n sea una

part!cula subatómica o uncuerpo rande$

Relacionando las ecuaciones del campo el'ctrico y ra&itatorio para una

part!cula L con una mH@$@>8.GM "HNe H3$8.G.C tenemosF

Fe

Fg=

1

4 π ԑ

q2

m2

3.2 x 10−19

C ¿2

¿

6.67 x10−27

kg¿2

¿¿

¿ 9.0 x10

9 N . m

2/C

2

6.67 x 10−11

N . m2/kg

2¿

¿3.1 x 1035

PRAC0ICA 12 ..




%ste n,mero tan asombrosamente rande indica "ue( en tal situación la

fuer+a ra&itacional es despreciable en comparación con la fuer+a el'ctrica$

%sto siempre se cumple para interacciones de part!culas atómicas y

subatómicas$ 1o obstante( para obetos del tamaño de un ser 5umano o de

un planeta( las caras positi&a y neati&a son casi iuales en manitud( y la

fuer+a el'ctrica neta por lo eneral es muc5o menor "ue la ra&itacional$

@$ Oue aplicaciones tiene el campo el'ctrico en tu especialidad

Aplicaciones "ue tiene el campo el'ctrico en tu especialidad$

)na de las aplicaciones es el electrocardiorama( este dispositi&o mide las

diferencias de potenciales "ue se produce en el musculo del cora+ón(

causado por las despolari+aciones de las membranas y as! tener un

reistro$

I#! OBSER#ACIONES

$7ientras se reali+aron alunas mediciones( no se pudo e&itardespla+ar alunos electrodos( enerando "ue se &ol&iese a repetir lasmediciones desde las condiciones in!ciales

$6os puntos dibuados sobre el papel milimetrado no son del todoprecisos con respecto a la punta de prueba sobre el conductor( esto

se debe a la perspecti&a del obser&ador con respecto al otro papelmilimetrado debao de la fuente de &idrio y el l!"uido conductor$

$Ambos papeles milimetrados presentan unos ees "ue facilitan laubicación de los puntos del campo el'ctrico medidos$

#! CONCLUCIONES

Conforme a las mediciones se determinó ciertas reiones donde lospuntos coinciden en el potencial medido(

PRAC0ICA 12 .




Al unir estos puntos sobre el papel milimetrado mediante una l!nea sedetermina las reiones e"uipotenciales$

PRAC0ICA 12 .3

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