REGIONES EQUIPOTENCIALES

INTEGRANTES

Omar Andrés Garzón Pérez Duban… Jose Luis… ……

OBJETIVOS

Construir y operar un circuito eléctrico sencillo utilizando fuente y voltímetro. Detectar las regiones equipotenciales y construir una representación de las

mismas. Facilitar la relación de los conceptos y representaciones de las mismas. Facilitar la relación de los conceptos y representaciones del campo eléctrico y el

potencial eléctrico.

RESUMEN

En el desarrollo de esta práctica se intentó corroborar la teoría de regiones equipotenciales analizando la fidelización de los fenómenos descritos en la teoría con los fenómenos observados en la práctica, se observaros discrepancias y obstáculos para el correcto desarrollo de la experiencia de laboratorio, que serán descritos tras el desarrollo de este informe.

Apoyándonos en el montaje suministrado y las instrucciones recibidas, se procedió a recolectar los datos suficientes con cada modalidad del experimento (2 placas, 2 anillos, anillo y placa) para luego por medio de las gráficas confirmar la veracidad de teoría de regiones equipotenciales y enlazar conceptos con líneas de campo, campo eléctrico.

MARCO TEORICO

Las regiones equipotenciales observadas en la práctica y posteriormente descritas en este informe se relacionan con los conceptos a continuación expuestos, proporcionando mejor entendimiento de cómo funciona en universo y las fuerzas que lo atraen entre sí, además de las representaciones de estas fuerzas.

Posteriormente en el análisis de la práctica estudiaremos la geometría de las regiones equipotenciales observadas y su relación con la teoría.

Potencial eléctrico:

Se conoce como potencial eléctrico al trabajo que un campo electrostático tiene que llevar a cabo para movilizar una carga positiva unitaria de un punto hacia otro. Puede decirse, por lo tanto, que el trabajo a concretar por una fuerza externa para mover una carga desde un punto referente hasta otro es el potencial eléctrico.

Cabe mencionar que no se debe confundir este concepto con el de energía potencial eléctrica, aunque ambos estén relacionados en algunos casos, ya que este último es la energía que tiene un sistema de cargas eléctricas de acuerdo con su posición.

V B−V A=W AB

q0

Si se tiene una carga de prueba positiva (a la que denominaremos q sub cero) con un campo eléctrico, y la misma se mueve desde un punto A a un punto B, manteniendo sin excepción el equilibrio, entonces el trabajo que tiene que realizar el agente que traslada la carga se debe medir con la fórmula que se aprecia en la imagen, la cual se denomina diferencia de potencial eléctrico.

Dicho trabajo (W sub AB) puede tener un valor negativo, positivo o nulo, y el potencial eléctrico correspondiente a B ser menor, mayor o igual respectivamente al potencial de A.

Campo eléctrico:

Una carga eléctrica puntual q (carga de prueba) sufre, en presencia de otra carga q1 (carga fuente), una fuerza electrostática. Si eliminamos la carga de prueba, podemos pensar que el espacio que rodea a la carga fuente ha sufrido algún tipo de perturbación, ya que una carga de prueba situada en ese espacio sufrirá una fuerza.

La perturbación que crea en torno a ella la carga fuente se representa mediante un vector denominado campo eléctrico. La dirección y sentido del vector campo eléctrico en un punto vienen dados por la dirección y sentido de la fuerza que experimentaría una carga positiva colocada en ese punto: si la carga fuente es positiva, el campo eléctrico generado será un vector dirigido hacia afuera (a) y si es negativa, el campo estará dirigido hacia la carga (b):

Campo eléctrico creado en el punto P por una carga de fuente q1 positiva (a) y por una otra negativa (b).

Energía eléctrica:

La energía potencial se puede definir como la capacidad para realizar trabajo que surge de la posición o configuración. En el caso eléctrico, una carga ejercerá una fuerza sobre cualquier otra carga y la energía potencial surge del conjunto de cargas.

Regiones equipotenciales:

Las líneas equipotenciales son como las líneas de contorno de un mapa que tuviera trazada las líneas de igual altitud. En este caso la "altitud" es el potencial eléctrico o voltaje. Las líneas equipotenciales son siempre perpendiculares al campo eléctrico. En

tres dimensiones esas líneas forman superficies equipotenciales. El movimiento a lo largo de una superficie equipotencial, no realiza trabajo, porque ese movimiento es siempre perpendicular al campo eléctrico.

MONTAJE

Siguiendo la imagen de la guía de laboratorio como indicativo, el montaje se realizó de la siguiente manera:

En una cubeta con agua dentro se sumergieron dos electrodos con suficiente distancia, los cuales estaban conectados a una fuente de poder, que proporcionaba a un electrodo un tipo de carga y al otro electrodo carga contraria. Los electrodos variaron desde dos placas paralelas a dos anillos concéntricos y la pareja de una placa y un anillo separados.

Para medir el voltaje, se conectó el terminal negativo del voltímetro a la línea de corriente negativa de la fuente y con el terminal positivo se tomó muestra de diferentes puntos de la región alrededor de los electrodos hasta encontrar regiones con igual valor de voltaje, para con estos datos construir las gráficas de regiones equipotenciales.

ANALISIS DE DATOS

GRÁFICAS

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFIA

Hyper physics. Líneas equipotenciales. <http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/equipot.html> (citado en14 de Marzo de 2015).

Hyper physics. Energía potencial. <http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elepe.html> (citado en14 de Marzo de 2015).

Teresa Martín Blas, Ana Serrano Fernández. Curso de física básica. < http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/default.htm> (citado en14 de Marzo de 2015).