laboratorio de fisica III

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laboratorio de campo electrico para ingenieria mecanica, para los laboratorios

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ENERGIA

CAMPO ELCTRICOINTEGRANTES AGUILAR VILLAGARAY JOSE ANTONIO, 1117120433 HENRY LOPEZ CONTRERAS, 101047C ANDY PALACIOS SOTOMAYOR, 104040J ERICK SALCEDO MAMANI, 101050DBellavista Callao 2 de mayo del 2015

INTRODUCCION:

Debido a las caractersticas de las actividades a realizar utilizaremos ciertas relaciones matemticas y fsicas, tales como la densidad, distribucin de cargas, campo elctrico, dipolo elctrico, etc.Estos fundamentos nos ayudaran a realizar satisfactoriamente los ensayos.

Campo Elctrico: El campo elctrico debido a un conjunto de cargas se representa por un vector de campo elctrico en cada punto en el espacio. Se define como la fuerza, F, que experimenta una pequea carga positiva que se encuentra en un punto en el espacio, entre la magnitud de la carga q0.

Q0: Carga de prueba

Dipolo Elctrico: Es un sistema de dos cargas de signo opuesto e igual magnitud cercanas entre s, al aplicar un campo elctrico a un dielctrico aislante este se polariza que los dipolos elctricos se reorienten en la direccin del campo disminuyendo la intensidad de ste.

MATERIALES Y EQUIPOS:

Kit para mapeo de campo elctrico Fuente Electrosttica Probador plano de aluminio Cubeta de Faraday Esfera conductora Electrmetro Sensor de Carga

PROCESO EXPERIMENTAL:

1)Mapeo del Campo Elctrico: Conectar el electrmetro y generar un medidor digital para la lectura de voltaje. Realizar la conexin de la fuente electrosttica al papel conductor. Encender el medidor digital y buscar puntos de igual potencial, adems anotar las coordenadas obtenidas del papel conductor. Obtener estos resultados para dipolos de cargas de igual signo y para cargas de diferente signo.

Fuente Electrosttica (+3000 V)Esfera cargadaPapel para mapeo de campo elctrico

TABLA 1XY

-66

-43

-20

-2-3

-4-6

-6-9

TABLA 2XY

99

66

43

30

4-3

6-6

9-9

Para cargas de igual magnitud e igual signo:

Se cumple lo terico, es decir que para las cargas positivas las lneas salen de la carga. Se observa simetra en la lnea media.

Para un dipolo elctrico (Cargas de igual magnitud y diferente signo):

Las lneas de campo parten de la carga positiva y llegan a la carga negativa. Al igual que en el ensayo anterior se observa simetra en la lnea media.

CUESTIONARIO:1) Para la medicin de la densidad de carga en la esfera, Cmo se verifica la conservacin de la carga?La carga del probador es constante en el interior de la jaula, pues solo hay atraccin, solo genera campo elctrico, la densidad de carga se mantiene constante mientras se distribuye uniformemente por toda su superficie. 2)Cmo se obtendra una distribucin no uniforme de carga, para el caso de la esfera? Sera si la distribucin de la carga careciese de simetra esfrica, es decir que la densidad dependiera de la direccin.3) Cmo se calculara la carga total en una esfera dielctrica de radio R y densidad volumtrica () constante?Debemos calcular la carga que hay en el interior de la superficie. Esta se obtiene multiplicando la densidad de carga por el volumen de de la esfera de radio R.

4) En la segunda parte de la primera experiencia, Cmo sera diferente la densidad de carga si el papel conductor fuera de rea infinita? Evaluando en la ecuacin de densidad superficial, la carga respecto al rea seria tan pequea que la densidad tendera a cero (despreciable).

5) Es posible determinar la relacin entre las distancias del probador plano al punto de carga y la densidad de carga?La distancia es inversamente proporcional a la densidad, al alejar el papel de la fuente, la densidad de carga disminuye y al acercarse aumenta.

6) Cul sera el efecto de remover una seccin de papel conductor entre los electrodos de un dipolo de cargas opuestas?Vara el radio de las superficies equipotenciales pues vara el medio donde acta el campo elctrico.

7) Cul es la relacin entre la direccin de mximo valor de gradiente de campo y una lnea equipotencial en el mismo punto?La relacin es que la lnea equipotencial va ser perpendicular a la direccin del campo por lo tanto es perpendicular a las lneas de campo y a su gradiente.

8) En el experimento del dipolo de cargas de igual signo, Cul es la distorsin ocasionada por el electrodo alrededor del permetro del papel?Sera casi nula pues la diferencia potencial estara tendiendo a cero.9) Usando el fundamento terico visto para el caso del dipolo elctrico, Podra usted calcular el momento dipolar P, en las coordenadas (14;0) del papel grafico proporcionado?Se podra realizar con un papel milimetrado y la teora proporcionada.

10) Explique el procedimiento a seguir para calcular la diferencia de potencial entre dos puntos al interior de un capacitor de placas planasColocar una carga de prueba entre las placas, estudiar su comportamiento para hallar las cargas en las placas pues las fuerzas sobre la carga de prueba relaciona a las cargas de la placa. CONCLUSIONES:Se determino la densidad y distribucin de cargas en un conductor de geometra conocida.Las lneas de campo y equipotenciales varan segn la configuracin de cargas elctricas puntuales.Para el mapeo electrosttico las lneas de fuerza se vern distorsionadas respecto de la forma radial que tendran si las cargas estuvieran aisladas, de forma tal, que la distorsin es mxima en la zona central (ms cercana a ambas). BIBLIOGRAFIA:Gua de Laboratorio de Fsica III / Jorge Godier Amburgo Carlos Quiones http://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo_el%C3%A9ctrico

http://www.jfinternational.com/mf/campo-electrico.html