UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ

FACULTAD:

INGENIERÍA CIVIL

LICENCIATURA:

INGENIERÍA CIVIL

INFORME #2

FÍSICA II

TEMA:

REGIONES EQUIPOTENCIALES DE UN CAMPO ELÉCTRICO

INTEGRANTES:

ARAUJO, SANTIAGO (6-719-449)

BOTACIO, ANGÉLICA (8-902-921)

CEDEÑO, CRISTEL (8-910-578)

GRUPO:

1IC-122

PROFESOR:

ROBERTO QUINTERO

FECHA DE ENTREGA:

MARTES 12 DE ABRIL DE 2016

REGIONES EQUIPOTENCIALES DE UN CAMPO ELECTRICO

INTRODUCCIÓN

El potencial eléctrico es una característica del campo eléctrico, independientemente de cualquier partícula de carga de prueba que pueda estar colocada en el campo. La energía potencial es característica del sistema carga-campo debido a la interacción del campo con una partícula cargada colocado en el mismo.

OBJETIVOS

Comprobar la existencia del campo eléctrico entre dos electrodos polarizados mediante el uso de multímetro digital

Representar gráficamente los datos para obtener la imagen del comportamiento del campo eléctrico

DESCRIPCION EXPERIMENTAL

MATERIALES

Hojas milimetradas Multímetro digital Dos piezas de metal Una plataforma de vidrio Agua Regla y marcadores

PROCEDIMIENTO

1- Armar con las hojas milimetradas un plano que tenga las dimensiones de la plataforma del vidrio

2- Trazar las líneas de acuerdo a la escala que se elija3- Pegar con tape nuestro plano a la plataforma4- Ya en la posición adecuada, sobre la superficie de vidrio instalar el circuito5- Verter agua sobre la superficie

ANALISIS INDAGATORIO

1. ¿Qué representa una región equipotencial?

R: Es el lugar geométrico de los puntos de un campo escalar en los cuales el "potencial de campo" o valor numérico de la función que representa el campo, es constante.

2. ¿Qué relación existe entre una región equipotencial y las líneas de fuerza de un mismo campo eléctrico?

R: La relación que existe entre una región equipotencial y las líneas de fuerza de un capo eléctrico es que mientras una partícula cargada se mueva perpendicularmente a las líneas de fuerza del campo, este siempre estará dentro de una superficie equipotencial.

SISTEMA INSTALADO

Nuestro sistema quedó de la siguiente forma

Con ayuda del multímetro digital medimos el voltaje en cada punto de nuestro plano y se

registran los datos para posteriormente analizarlos y graficado en un programa.

TABLA DE DATOS

X Y Corriente X Y Corriente

0 0 2.1 0 3 2.06

1 0 2.2 1 3 2.08

2 0 2.3 2 3 2.12

3 0 2.45 3 3 2.22

4 0 2.63 4 3 2.42

5 0 2.85 5 3 2.73

6 0 3.08 6 3 3.1

7 0 3.36 7 3 3.47

8 0 3.57 8 3 3.82

9 0 3.78 9 3 4.11

10 0 3.96 10 3 4.29

11 0 4.09 11 3 4.38

12 0 4.16 12 3 4.4

0 1 2.14 0 4 1.95

1 1 2.18 1 4 1.94

2 1 2.29 2 4 1.91

3 1 2.43 3 4 1.93

4 1 2.61 4 4 2.15

5 1 2.83 5 4 2.58

6 1 3.09 6 4 3.03

7 1 3.37 7 4 3.52

8 1 3.62 8 4 3.98

9 1 3.83 9 4 4.37

10 1 4 10 4 4.59

11 1 4.11 11 4 4.57

12 1 4.19 12 4 4.52

0 2 2.15 0 5 1.86

1 2 2.2 1 5 1.81

2 2 2.27 2 5 1.68

3 2 2.4 3 5 1.4

4 2 2.58 4 5 1.59

5 2 2.83 5 5 2.35

6 2 3.12 6 5 2.97

7 2 3.43 7 5 3.55

8 2 3.72 8 5 4.14

9 2 3.96 9 5 4.88

10 2 4.13 10 5 5.13

11 2 4.21 11 5 4.76

12 2 4.28 12 5 4.59

X Y Corriente X Y Corriente

0 6 1.8 0 9 2

1 6 1.76 1 9 2.03

2 6 1.6 2 9 2.1

3 6 1.17 3 9 2.22

4 6 1.42 4 9 2.43

5 6 2.31 5 9 2.71

6 6 2.96 6 9 3.04

7 6 3.53 7 9 3.37

8 6 4.14 8 9 3.69

9 6 4.9 9 9 3.94

10 6 5.06 10 9 4.11

11 6 4.77 11 9 4.23

12 6 4.61 12 9 4.29

0 7 1.84 0 10 2.06

1 7 1.83 1 10 2.08

2 7 1.76 2 10 2.16

3 7 1.74 3 10 2.3

4 7 2 4 10 2.5

5 7 2.44 5 10 2.74

6 7 2.96 6 10 3.01

7 7 3.48 7 10 3.31

8 7 3.93 8 10 3.6

9 7 4.35 9 10 3.82

10 7 4.56 10 10 4.02

11 7 4.56 11 10 4.13

12 7 4.51 12 10 4.2

0 8 1.92 0 11 2.04

1 8 1.93 1 11 2.1

2 8 1.96 2 11 2.2

3 8 2.04 3 11 2.34

4 8 2.26 4 11 2.55

5 8 2.62 5 11 2.7

6 8 3.01 6 11 3.04

7 8 3.42 7 11 3.32

8 8 3.77 8 11 3.56

9 8 4.08 9 11 3.78

10 8 4.29 10 11 3.98

11 8 4.36 11 11 4.09

12 8 4.39 12 11 4.15

GRAFICAS

SECCIONES TRANSVERSALES DE LAS

SUPERFICESEQUIPOTENCIALES

MAPAS DE VECTORES

Lineas rosadas en el mapa completo

MAPA DE SUPERFICIE EQUIPOTENCIAL ENTRE DOS

ELECTRODOS

MAPA COMPLETO

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

ANALISIS DE RESULTADOS

1- Explique por qué las líneas de fuerzas son perpendiculares a las líneas equipotenciales.

R: Las superficies equipotenciales son aquellas en las que el potencial toma un valor constante. Por ejemplo, las superficies equipotenciales creadas por cargas puntuales son esferas concéntricas centradas en la carga. Si recordamos la expresión para el trabajo, es evidente que cuando una carga se mueve sobre una superficie equipotencial la fuerza electrostática no realiza trabajo, puesto que la ΔV es nula. Por otra parte, para que el trabajo realizado por una fuerza sea nulo, ésta debe ser perpendicular al desplazamiento, por lo que el campo eléctrico (paralelo a la fuerza) es siempre perpendicular a las superficies equipotenciales.

2- ¿Qué relación hay entre la dirección del campo eléctrico y las líneas equipotenciales? Explique.

R: La dirección del campo eléctrico con respecto a una fuerza eléctrica es tangente en cualquiera de su trayectoria y las líneas equipotenciales son aquellas que forman una región donde los campos eléctricos fluyen con voltaje constante.

3- En un punto donde no pasa la línea de fuerza, ¿cuál será el valor del campo eléctrico?

R: El valor de campo eléctrico fuera de esta distribución es el mismo que haría si toda la carga estuviera concentrada en el centro. Por otra parte, si consideramos la fórmula de campo eléctrico (E=F/Q), en la cual el campo es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la carga y nos presentan un modelo en donde las líneas de fuerza se anulan en un punto, el campo eléctrico sufrirá el mismo efecto.

RECOMENDACIONES

1- Armar adecuadamente nuestro sistema siguiendo las indicaciones del profesor2- Trabajar en equipo de manera que mientras alguien mide, el otro anote los datos3- Recordar el uso correcto del multímetro para evitar daños en el equipo

GLOSARIO

1- Campo eléctrico: es un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.

2- Líneas de fuerza: es la curva cuya tangente proporciona la dirección del campo en ese punto. Como resultado, también es perpendicular a las líneas equipotenciales en la dirección convencional de mayor a menor potencial.

3- Sistema conservatorio: es un sistema mecánico en el que la energía mecánica se conserva

4- Energía potencial: es la energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración.

5-  Electrodos: Los electrodos son placas de membrana rugosa de metal, un conductor utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito, por ejemplo un semiconductor. 

CONCLUSIONES

Después de la realización de estas experiencias y analizando los fenómenos físicos que causan las líneas de campo eléctrico en una región perturbada por dos electrodos, obtenidas a partir del trazo de las líneas equipotenciales, podemos concluir que:

Las líneas equipotenciales y las líneas de campo eléctrico varían su magnitud y dirección de acuerdo a la forma del

cuerpo cargado a la distribución de su carga.

Además nos damos cuenta de que el significado físico que tiene el hecho de que las líneas equipotenciales estén igualmente espaciadas, es que producen la misma diferencia de potencial a una distancia determinada,esto es debido a que las cargas del dipolo tienen la misma magnitud.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Física para Ciencias e ingenierías. Raymond A. Serway. Guía de Laboratorio https://www.google.com/ http://www.slideshare.net/OscarArellano1/campo-electrico-y-superficies-

equipotenciales