Informe Nuevo de Fisica III

8/7/2019 Informe Nuevo de Fisica III

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Universidad Nacional de Ingeniera

U.N.I

Facultad : PETROLEO -PETROQUIMICA

Especialidades: Ingeniera de Petrleo y Gas Natural

Curso : Fsica General III

Alumnos:

-Picoy Tipula Luigi Anthony Cdigo: 20091341e

-Caldern Gonzales Daniel Cdigo: 20091339k

Informe N1:

Da de ejecucin: 16 de septiembre de 2010

Da de Entrega : 30 de septiembre de 20010

2010


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OBJET

VOS

- Grafi ar las curvas equi enciales de diferen es confi uraciones decarga (dos pun

os, dos placas paralelas, dos anillos), den

ro de una

soluci

n conductora.- Determinar las l neas de fuerzas por las curvas equipotenciales, as como,

su trayectoria.- Verificar y darnos cuenta lo que sucede en estos experimentos ya que

consolida con toda nuestra teora comprendida.


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EQUIPO

- Una bandeja de plstico.- Una fuente de poder D.C (2V).- Un galvan metro.- Un par de electros de tres formas diferentes.- Soluci n de sulfato de cobre.- Tres laminas de papel milimetrado.


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FUNDAMENTO TERICO

Superficies equipotenciales

Potencial elctrico.-Cuando una carga de prueba q0 es colocado dentro de un campo E, la fuerzaelctrica que acta sobre ella es q0E, la cual es conservativa.Cuando la carga es colocada por algo del algn agente externo del campo, el

trabajo realizado por el campo sobre la carga es el mismo que el traba jo

realizado por el agente externo sobre la carga para provocar el desplazamiento,pero con signo negativo.Para desplazamientos infinitesimales ds de una carga el trabajo realizado sobrela misma es F.ds = q0E.ds conforme el campo realiza un cantidad de trabajo, la

energa potencial del sistema cambia una cantidad

dU = - q0 B

A

dsE.

donde la integralno depende de la trayectoria tomada de A y B a la cantidadU/ q0 se conoce como potencial elctrico V, el potencial elctrico de cada puntoen cualquier punto de un campo elctrico es

V =q0

U

La diferencia de potencial entre los puntos A y B se define como

V = - B

A

ds.

El potencial elctrico es una caracterstica escalar de un campo elctrico,

independientemente de Las cargas que puedan haber sido colocadas en el

campo.Si un agente externo desplaza una carga de prueba de A a B sin modificar laenerga cintica de esta, el agente realiza un trabajo que modifica la energapotencial del sistema W = U . Luego

W = q V


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Una superficie equipotencial es aquella superficie en la que el potencial el

ctricotiene el mismo valor en todos los puntos y por consiguiente el trabajo realizadopara mover una carga el

ctrica entre dos puntos cualesquiera de la superficieequipotencial es nulo.

En consecuencia, la superficie equipotencial que pasa por cualquier punto esperpendicular a la direccin del campo E en ese punto. Si no fuese asi el campoE tendra alguna componente a lo largo de la superficie y se tendra que hacertrabajo contras las fuerzas el

ctricas para mover una carga en la direccin deesta componente.

Las lneas de fuerza el

ctricas indican la direccin y el sentido en que smovera una carga de prueba positiva si se situara en un campo el

ctrico. Eldiagrama de la izquierda muestra las lneas de fuerza de un campo el

ctriccreado por dos cargas positivas. Una carga de prueba positiva sera repelida poambas. El diagrama de la derecha muestra las lneas de fuerza de un campo

el

ctrico creado por dos cargas de signo opuesto. Una carga de prueba positiv

sera atrada por la carga negativa y repelida por la positiva.

Las lneas de fuerza y las superficies equipotenciales forman una red de lneas ysuperficies perpendiculares entre s. En general, las lneas de fuerza de uncampo son curvas. Y las equipotenciales superficies curvas.

Figura N 1 curvas equipotenciales


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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1.- En un papel milimetrado hemos trazado un sistema de coordenadas,

colocamos la cubeta encima del papel haciendo coincidir el centro de la cubetacon el origen de coordenadas de nuestro papel milimetrado, le echamos lasolucin de sulfato de cobre a la cubeta (la solucin cubri aproximadamente1cm de altura). Y armamos el circuito que indica la figura 2.

Figura N 2 circuito para determinar las curvas equipotenciales

2.- situamos los electrodos equidistantes al origen sobre el eje de coordenadas y

encendimos la fuente de poder estableciendo una diferencia de potencial.

3.- manteniendo un puntero del galvanmetro fijo movemos el otro punterohasta encontrar una diferencia de potencial cero, de esa forma hemos

encontrado nueve puntos que se hacen cero con el puntero fijo.


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4.- hemos tomado 5 puntos fijos para el cual repetimos el procedimiento 3

5.-establecemos las curvas equipotenciales repitiendo los pasos anteriores paralos casos siguientes:

a) Para dos placas paralelas al eje Y.b) Para dos puntos usando dos alambres como electrodos.c) Para un par de anillos.

6.-hemos graficado aproximadamente las curvas equipotenciales en un papelmilimetrado.


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OBSERVACIONES

1.- Las lneas de campo en placas paralelas sonlneas aproximadamente rectas.

2.- Al colorar las placas paralelas notamos que los puntos no estn distribuidosenlnea recta exactamente.

3.- Cuando medimos la diferencia de potencial para los puntos, observamos quehaba una regi

n donde no podamos encontrar la diferencia de potencial.

4.- Tanto para curvas como para los anillos la distribuci

n de curvas seasemejaban a hiprbolas con focos en el centro de cada anillo y enlos puntos.

5.- Tomando como un punto fijo en el origen de coordenadas (equidistante a los

puntos o anillos) la curva equipotencial era aproximadamente una recta.


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DICUSIONES

1. El campo el ctrico entre placas paralelas es uniforme y debido a que lascurvas equipotenciales deben ser perpendiculares a campo el

ctrico eslgico esperar que las curvas equipotenciales sean lneas rectas paralelasal eje Y

.

Figura N3 campo el

ctrico entre dos placas paralelas

2.- Las lneas no ser

n exactamente lneas rectas debido a las imperfecciones delas placas paralelas ya que estas no son exactamente planas.


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3.- Se podra encontrar una diferencia de potencial para este caso, aunque

cuando queremos encontrar la curva equipotencial muy cerca de los anillos opuntos, estas curvas van a tener una tendencia muy pegada al eje X

que va aser muy difcil de ubicar en el papel milimetrado.

Figura N 4 curvas equipotenciales debido a dos puntos como electrodos.

4.-Aunque segn en la gr

fica notamos que las curvas equipotenciales seasemejan mucho a hip

rbolas tendramos que verificar esto usando el m

todo

de los mnimos cuadrados para aproximar la curva y verificar si la ecuacin quese obtiene es el de una hip

rbola.

5.- Debido a que el campo el

ctrico en el eje Y

solo tiene componente en el eje

X

(se anulan las componentes en el eje Y

) y la curva equipotencial siemprees perpendicular al campo el

ctrico encontraremos una lnea recta en los puntosequidistantes a los electrodos


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CONCLUSIONES

- La grafica de las curvas equipotenciales aproximadas para placasparalelas, dos puntos y dos anillos observando las diferentes curvas quese presentan como por ejemplo las curvas entre placas paralelas son

aproximadamente lneas rectas, mientras las curvas para dos puntos se

asemejan a hiprbolas todo esto debido al campo elctrico ya que lascurvas equipotenciales siempre son perpendiculares a las lneas de mapoelctrico o lneas de fuerza.


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ANEXOS

Figura N 5 Determinacin del potencial entre placas paralelas.

Figura N6 Determinacin del potencial entre dos puntos.


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BIBLIOGRAFIA

- Fsica UniversitariaSears et al, novena edici

n, Adisson-Wesley_Longman, 1999

- Fsica tomo 2Serway Raymond, ed, Mc, Graw Hill, 1998

- Fsica generalIII

H. Asmat. Sexta edici n, 2007.

- Fsica para estudiantes de ciencias e ingeniera vol 2Robert. Resnick y David Halliday, ed. Jhon Wiley, 1994.

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