FACULTAD: INGENIERIA CIVIL

Tema: "SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES”.

CURSO: FISICA 3

INTEGRANTES:

ELFER RUIZ HERNANDEZ.

WILMER MARCHENA ESTRADA.

ENRIQUE ROJAS CASANOVA.

ANA SILVA PUITIZA.

JOHAO REYES LISA.

CICLO: CUARTO

DOCENTE: PROF. MINEZ CUBAS YAMIL ZENEFELDER

FECHA: 14 DE SEPTIEMBRE DEL 2014

SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES.

I. OBJETIVOS:

Identificar, representar gráficamente e interpretar las regiones

equipotenciales y líneas de fuerza del campo eléctrico.

Determinar la intensidad del campo eléctrico y la diferencia de potencial entre distintos puntos no equipotenciales.

Determinar gráficamente las curvas equipotenciales y su distribución alrededor de los electrodos que originan un campo eléctrico.

II. RESUMEN:

La experiencia consistió en la medición mediante un voltímetro con la configuración que se muestra en la del diferencial de potencial suministrado por

placas que hacen las veces de electrodos (positivo y negativo). Con una configuración simétrica determinada, sobre una superficie totalmente cubierta por una capa de powerade que se presta como medio para el mapeo de las

líneas equipotenciales, mediante esto se lograra identificar puntos con el mismo diferencial de potencial y esquematizar las líneas equipotenciales y las

líneas de campo eléctrico. III FUNDAMENTO TEORICO

Un cuerpo cargado eléctricamente de carga Q, genera en el espacio un campo

eléctrico E, si una carga eléctrica q de prueba está dentro de la región donde existe campo eléctrico entonces sobre ella actuara una fuerza F que esta dad por : E= F/q

En un punto (x, y, z) la intensidad de campo eléctrico se define como la fuerza

por unidad de carga de experimenta dicho punto. La fuerza es una cantidad vectorial. Entonces la dirección del campo en el punto P(x, y, z) es la dirección de la fuerza sobre una carga positiva de prueba ubicada en dicho punto “q”

Para visualizar a un campo eléctrico se ha introducido el concepto de líneas de fuerza. Las líneas de fuerza son imaginarias, cuya dirección señalan la

dirección del campo eléctrico y la densidad de líneas en una región está dada para determinar la intensidad del campo en dicho región La diferencia potencial entre dos puntos en una región de campo eléctrico, se define como el

trabajo necesario para mover una carga unidad de un punto a otro. Este trabajo es independiente del recorrido de los dos puntos. Consideremos un campo

eléctrico producido por una carga +Q donde la carga de prueba es – q en cualquier punto del campo soporta una fuerza por tal razón sería

necesario realizar un trabajo para mover la carga entro los puntos B y C a diferentes distancias de la carga +Q La diferencia potencial entre dos puntos de

un campo eléctrico es definido como la razón del trabajo realizado sobre una carga moviéndose entro los puntos considerados entre la carga q V= Vb-Vc=W/q

Donde V es la diferencia potencial, W es el trabajo y q es la carga y como el trabajo esmedido en joule y la carga en coulomb entonces la diferencia

potencial será medida envoltiosAhora si en punto B es tomado muy lejos de A que es la posición de la carga +Q lafuerza sobre este será prácticamente

cero. Entonces la diferencia potencial entre C y un punto a una distancia infinitamente grande es conocida como el potencial absoluto de Ces cual se define como el trabajo por unidad de carga que se requiere para traer

unacarga desde el infinito a un punto consideradoLas superficies equipotenciales son aquellos puntos del campo eléctrico que tiene elmismo

potencial eléctrico, formando un lugar geométrico en la región del campoeléctricoAhora si combinamos ambas ecuaciones obtenemos E=V/d=Vb-Vc/d

Donde d es la distancia entre los puntos cuya diferencia potencial es definidaUna manera de representar el campo eléctrico es mediante las líneas

de campo estas sonen este punto. Tales líneas serán curvas continuas excepto en la singularidades donde elcampo es nulo

IV. MATERIALES Y EQUIPOS:

Una fuente de corriente continua(cc) de 3ª;0 -12v.

Un multitester (Tm-104).

Un recipiente de vidrio.

Dos electrodos: puntual, circular y laminar.

Dos puntas metálicas detectoras.

Solución liquida conductora (sulfato de cobre o cloruro de sodio).

Hoja de papel milimetrado

Lápices de colores

V. PROCESAMIENTO DE DATOS:

Armamos el circuito mostrado con el multitester obtendremos la diferencia potencial entre un punto del electrodito y un punto al cual está

conectado el otro terminal de la misma.Circuito: la única diferencia son los electrodos tienen que ser de diferente forma para procesos

didácticos.

Situamos una hoja de papel milimetrado, con sus ejes respectivos trazados, debajo de la hoja haciendo coincidir el origen con el centro de

la cubeta y presentar en la hoja de papel milimetrado el tamaño y forma de los electrodos.

Verter sobre la cubeta la solución de NACL o sulfato de cobre hasta una

altura aproximadamente de un centímetro. Colocar los electrodos en el interior de la cubeta, equidistante del origen de coordenadas y

conectarlos a la fuente de voltaje. Introducir la puntas del multitester digital en la solución electrolítica y

observamos que ocurre colocar una punta del multitester sobre un punto

del eje x de coordenadas y desplazar la otra punta paralela al eje y sobre la solución hasta detectar un punto en donde el multitester indique cero indicar el punto localizado en otro papel milimetrado.

Repetir hasta ubicar 5 puntos a cada lado del sistema de referencia

Desplazar la punta de voltímetro sobre el eje x cada dos centímetros hacia la derecha o hacia la izquierda y repetir lo anterior de tal manera obtener 9 curvas equipotenciales.

Dibujar sobre el segundo papel milimetrado la forma de los electrodos manteniendo su forma y tamaño y ubicación en la cubeta acrílica.

a) Graficar en la hoja de papel milimetrado las líneas equipotenciales. b) Graficar 5 líneas de fuerza para el sistema de electrodos usados en

papel milimetrado.

VI. DATOS EXPERIMENTALES:

1. Medidas de resistencias.

Nº Voltaje(v)

5.5 10

5.5 10

5.5 10

4 10

4 10

4 10

2.5 10

2.5 10

2.5 10

1 10

1 10

1 10

Grafica hecha en loyar pro

VII. ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS:

Dos placas (electrodos) son simétricas con respecto al origen y ubicadas

en el eje Y sometidas a un diferencial de potencial, producen un campo eléctrico constante dirigido desde la placa positiva hasta la negativa.

Las superficies equipotenciales representan la zona del espacio, en este caso del plano donde el voltaje es constante y las líneas de campo

eléctrico son perpendiculares a esta. En la experiencia pudimos notar que al medir potenciales eléctricos, fuera los limites de las placas se alteran las superficies equipotenciales, debido e lo mas probablemente a

que al salir de la región determinada por las placas se distorsionan.

VIII. CONCLUSIONES:

El campo eléctrico producido por los dos electrodos colocados

simétricamente es constante, las líneas de campo son perpendiculares a las superficies equipotenciales.

Las superficies equipotenciales que describe el potencial eléctrico producido por dos electrodos paralelos son líneas paralelas a los electrodos y perpendiculares a las líneas de campo.

IX OBSERVACIONES:

Los puntos dibujados sobre el papel milimetrado no son del todo

precisos con respecto a la punta de prueba sobre el conductor, esto se debe a la perspectiva del observador con respecto al otro papel milimetrado debajo de la fuente de vidrio y el líquido conductor.

X. BIBLIOGRAFIA:

ELECTROMAGNETISMO Y OPTICA. Gutiérrez Aranzeta Carlos. Limusa Noriega editores. México. 2002

FUNDAMENTOS DE ELECTRONICA Y MAGNETISMO. Romero

Carrera Rodolfo y Anaya Vázquez Rubén. Limusa – Wiley. Mexico-1969.

http://es.slideshare.net/ijaji/informe-2-equipotenciales

X. ANEXOS:

X. CUESTIONARIO:

¿Describa como son las superficies equipotenciales en lugares cercanos y

lejanos (al centro mismo) de cada uno de los electrones?

En lugares mas cercanos la curva ex minima mientras mas lo alejas la curva va

tomando mas forma.

¿Hacer una descripcion de como es el campo electrico en lugares cercanos a

cada uno de los electrodos (puntual, circular, laminar) ?

En lugares mas cecanos el campo electrico es mas puntual

¿como serían las líneas de fuerza de la superficies equipotenciales en puntos

cercanos?

Sería un plano infinito laminar.

¿Explique el campo eléctrico y el potencial electrico en el interior de un

electrodo circular ?

El campo eléctrico es nulo, midiendo la carga, acercándola a un generador, con

un electroscopio y luego enjaulándola con un conductor, constatando que

dentro del conductor no existía campo.

También se observó para diferentes distribuciones de carga las

correspondientes líneas de campo eléctrico, usando un retroproyector, el cual

arrojaba imágenes de un recipiente acrílico con aceite y pedazos de madera,

los cuales con las diferentes distribuciones de carga, cambiaban de posición

permitiendo evidenciar las líneas de campo.

¿Explique el campo eléctrico y el potencial electrico en el interior de un

conductor electrico?

El potencial eléctrico sólo se puede definir para un campo estático producido

por cargas que ocupan una región finita del espacio.

campo eléctrico se refiere a la fuerza por unidad de carga que experimenta una

carga testigo qo en presencia de dicho campo. Entonces se mide en N/C

(sistema MKS, Newton sobre Coulomb).

En cambio el potencial mide el trabajo por unidad de carga necesario para traer

dicha carga testigo desde el infinito hasta una cierta distancia r de la carga Q

que genera el campo, o en forma más general, desde el infinito hasta la

posición en la cual medimos el potencial. Entonces se mide en J/C (en MKS,

Joule/Coulomb, que se define como Volt) => V = J/C.