Calor

LABORATORIO DE FISICA IV

Superficies Equipotenciales

Integrantes:Amilcar Cruz 2121-1260

Instructor:Josu PrezFecha: 21/Agosto/2014

I. Objetivos de la experiencia

Fortalecer la comprensin de las lneas de campo elctrico, las superficies equipotenciales y la relacin entre estas. Encontrar las superficies equipotenciales de diferentes configuraciones. Trazar las lneas de campo elctrico usando las superficies equipotenciales y el conocimiento adquirido en clase. Determinar la ecuacin que describe al potencial elctrico para las configuraciones empleadas en la experiencia.

II. Precauciones experimentales

Asegurarnos que el rea de trabajo este despejada y lista para la practica Revisar las conexiones en la NIC ELVIS que todo est en contacto y en buen funcionamiento. Revisar que el circuito este con las polaridades adecuadas con el ELVIS para prevenir cualquier corto. Seleccionar los programas adecuados y que estos estn mandando las seales adecuadas a nuestro circuito. Tener precaucin en cuanto a la toma de datos con respecto a las curvas de voltajes en el ElVIS

III. Breve resumen del trabajo realizado

Una superficie equipotencial es el lugar geomtrico de los puntos de un campo escalar en los cuales el "potencial de campo" o valor numrico de la funcin que representa el campo, es constante. Las superficies equipotenciales pueden calcularse empleando la ecuacin de PoissonCon ayuda del Ni Elvis y sus herramientas podemos experimentar el campo elctrico entre 2 electrodos de aluminio y medir el voltaje atrs del agua con el multmetro incorporado del NI Elvis. Vemos que se formaran aros del campo elctrico.

Laboratorio de Fsica IV7

IV. Reporte de DatosPresente la hoja de papel en la cual se encuentran las superficies equipotenciales (3.0 V, 7.0 V, 10.0 V, 13.0 V y 17.0 V) que midi en el laboratorio y las lneas de campo elctrico dibujadas.VoltajeRadio medido

100.04m

130.01m

170.006m

V. CLCULOS NECESARIOS1. En base a los datos de voltaje, r1 y r2 encontrados en la experiencia, complete la siguiente tabla.Voltaje (v)R1(m)R2(m)(C)Constante del potencial

100.04-10v

130.01-10v

170.006--

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VI. RESULTADOS

1. De las superficies equipotenciales encontradas en el laboratorio cul de ellas tendr la intensidad de campo elctrico mximo? Explique. La que esta mas cerca del eje de aluminio vemos que el voltaje es proporcional al radio de la varilla entonces el campo electrico lo sera por

2. Busque en el libro Campos Electromagnticos de Roald K. Wangsness, seccin 5-3, pgina 160, la figura que muestra las lneas de campo elctrico y las lneas equipotenciales de la configuracin que usamos en esta experiencia. Compare esta imagen con las lneas que dibuj en la prctica.

VIII. CUESTIONARIO1. Es posible que dos superficies equipotenciales con distintos valores para el potencial elctrico se corten? Explique.Las lneas equipotenciales son intersecciones de las superficies equipotenciales con el plano de la misma.Lo cual significa que las lneas equipotenciales no pueden cortarse (un punto no puede tener dos potenciales distintos al mismo tiempo)

2. Las superficies equipotenciales son abiertas y discontinuas? Explique.Las superficies equipotenciales estn separadas por lneas continuas y por lo tanto las lneas equipotenciales son crculos y la superficie de una esfera centrada sobre la carga es una superficie equipotencial.Son abiertas por que las lneas equipotenciales van de las carga positiva y terminan en la negativa, son lneas abiertas.

3. Al realizar la experiencia se observo cierta simetra, aunque es probable que haya sido ligeramente afectada por la polarizacin en las molculas de agua. Segn los conocimientos que ha adquirido en clase, cules deberan ser las superficies equipotenciales para 0 V, 10.0 V y 20.0V? Explique y dibuje.

4. Investigue algunas aplicaciones de las superficies equipotenciales tanto en la vida cotidiana como aplicaciones especializadas en el rea de la industria, ingeniera y salud.Aplicacines de las superficies equipotenciales en la vida diaria.

Precipitador Electrosttico: Una importante aplicacin de la descarga elctrica en los gases es un dispositivo conocido como precipitador electrosttico. Este equipo se utiliza para eliminar partculas de materia de los gases de combustin, con lo cual se reduce la contaminacin del aire, y resulta especialmente til en las plantas termoelctricas que utilizan carbn mineral y en las operaciones industriales que generan grandes cantidades de humo. Los sistemas que se utilizan hoy en da pueden eliminar alrededor del 90% en masa de la ceniza y el polvo del humo. Por desgracia un alto porcentaje de las partculas ms ligeras consiguen escapar y contribuyen en grado significativo al smog y a la bruma.

Depurador de aire: Que se utiliza en los hogares para aliviar las molestias de quienes sufren alergias, utiliza mucho de los principios del precipitador. El aire cargado de polvo y polen es aspirado por el dispositivo a travs de una pantalla tamiz con carga positiva.

5. Con la ayuda del applet http://www.falstad.com/vector2de/ muestre la forma que tienen las lneas de campo elctrico y las superficies equipotenciales para otra configuracin (Setup: quadrupole, Color: potencial, Flat View, Display Particles (vel)) diferente a la realizada en el laboratorio.

6. Si tenemos varias superficies equipotenciales igualmente espaciadas, desde el punto de vista del campo elctrico qu implica que el valor del potencial elctrico tenga saltos mayores entre algunas superficies equipotenciales prximas?Dado que el campo elctrico depende inversamente de la distancia que hay entre dos puntos al cuadrado, esto implica que a poco distancia habr un cambio de voltaje significante con respecto con la anterior medicin con radio menor.7

7. Investigue 2 medios que no se pueden utilizar en la realizacin de esta experiencia. Explique.La electricidad se conduce debido al flujo de electrones y para que esto pueda ocurrir se necesita un electrlito, es decir una sustancia que de ionice y formen partculas con carga como el cloruro de sodio (sal comn de mesa) de formula qumica NaCl que al estar en agua forma iones Na+ y Cl- que conducen la electricidad. El aceite en cambio es una molcula neutra, es decir que no tiene carga y no se disocia en iones por lo tanto no permite el flujo de electrones,Tambien el Acido Sulfurico , Colhidrico y ntrico son buenos conductores.

8. Investigue 2 medios que se pudieron utilizar en la realizacin de esta experiencia, distintos al agua.Agua de Mar por su alto contenido de Sal,es uno de los mejores lquidos conductores de electricidad. Tambien el Acido Sulfurico , Colhidrico y ntrico son buenos conductores. El benceno el alcohol y el fenol no se habran poder usado ya que no conducen electricidad por ser liquidos organicos.