Informe Nº 2: Laboratorio Física II

Campo y Potencial Eléctrico

Concepción, 13 de Abril del 2009

Integrantes:

• Carla Cáceres
• Jorge González
• Fabián Soto

Profesor:

• Alberto Inostroza

Ayudante:

• Raúl Augurto

Objetivos

• Encontrar la forma de potencial eléctrico de carga en el plano, dibujando las líneas equipotenciales.
• Deducir la forma del campo eléctrico a una distribución de carga en el plano, a partir del diagrama de líneas equipotenciales.

Materiales

• Papel milimetrado
• Cubeta de vidrio
• Cables
• Voltímetro
• Multímetro
• Agua
• Soporte

Montaje

Una vez que se revisaron los materiales, para cerciorarse que estaban en óptimas condiciones, se procedió a montar la plataforma de trabajo. Se llenó la cubeta de vidrio con más o menos unos 3 o 4 [mm] de agua y debajo de ella se colocó una hoja de papel milimetrado, la cual debe estar ubicada de una manera tal que los cables fijos formen una línea recta. Con los soportes se sujetaron la carga positiva y la carga negativa del voltímetro y con las cargas del multímetro se comenzó a medir los milivolts que la máquina marcaba al momento de entrar la carga puntual en la fuente con agua, ya sea en la parte positiva del dipolo o en la negativa. Se anotaron los valores en una tabla y se procedió a elaborar el informe.

Introducción Teórica

Primero definiremos algunos conceptos básicos para este informe:

Superficies Equipotenciales:

Son superficies que en cualquier punto tienen el mismo potencial eléctrico.

Línea de Fuerza:

Se utilizan para poder ver la intensidad del campo ya que a mayor cantidad de líneas mayor intensidad de campo (van de positivo a negativo).

Campo Eléctrico:

Es una alteración del entorno de una carga eléctrica que es producida por la misma carga.

En este laboratorio demostraremos la existencia del campo eléctrico además conoceremos la forma que toma las líneas de fuerza de un campo eléctrico y veremos su dirección.

Planteamiento de Hipótesis

• Existe el Campo Eléctrico.
• Las líneas de fuerza van de positivo a negativo.
• El agua es una superficie equipotencial.

Mediciones

Tabla de datos de las mediciones obtenidas

Análisis

Monte el sistema según la distribución de carga a estudiar y que le será señalado por el profesor: dipolo, placas paralelas, placa plana y carga puntual.

Vierta agua en la cubeta de vidrio hasta unos 3 o 4 [mm] de profundidad.

Mida el potencial eléctrico entre el electrodo negativo y cada punto definido en una grilla plana horizontal.

Tabule los datos obtenidos por usted, teniendo presente la posición (x,y), así como el valor del potencial. Con esta base de datos, dibuje las líneas equipotenciales.

Sobre el gráfico realizado, dibuje vectores que indiquen las direcciones que asume el campo eléctrico sobre el plano.
Compare los resultados con la descripción teórica para la simetría correspondiente.

Alternativamente, dados los resultados anteriores, encuentre la relación funcional del potencial respecto de la distancia. Para el caso de los electrodos cilíndricos, rectifique la curva (tome LN r).

Conclusiones

• Con los datos tomados en el laboratorio se pudo construir un dibujo de las superficies equipotenciales y las líneas de fuerza las cuales permiten visualizar el campo eléctrico en forma gráfica.
• Se encontró también la ecuación del potencial eléctrico el cual es Y= -1.72X + 5.06 y derivando esta ecuación con respecto a x se tiene dy = -1.72 por lo que el campo eléctrico sería E= 1.72 r
  dr

Observaciones

Como primer laboratorio realizado nos fue más difícil la realización de este informe ya que no se estaba preparado para realizarlo. (además se debe recordar que no se realizó el primer laboratorio por lo que al momento de realizar mediciones nos fue más complicado).

Bibliografía

• Serway R. (1996) Física tomo 2 ……………………. Editorial MC Graw Hill