UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA SANTA - ING.
CURVAS EQUIPOTENCIALES CURSO: FÍSICA II GRUPO: “B” PROFESOR: PEDRO PAREDES INTEGRANTES: -BLAS ESPINOZA NEYS NEYSSER SER -ESQUIVEL SAAVEDRA CRISTOPHER -SANCHEZ REGALADO PABLO CICLO: “III”
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Pedro Paredes - Física Física II II
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INTRODUCCION
Una superfcie equipotencial es un lugar geométrico donde existen puntos de igual potencial eléctrico. El corte de dichas superfcies con un plano genera las líneas equipotenciales, las cuales son ortogonales a las líneas de campo y por ende al campo eléctrico. Los metales son un ejemplo de superfcies equipotenciales y estos son usados como electrodos. Cuando se tienen dos electrodos con cargas opuestas se crea una dierencia de potencial eléctrico y así se genera un campo eléctrico, cuyas líneas de campo dependen de la posici!n y orma de los electrodos. Las líneas de campo y las superfcies equipotenciales orman una red de líneas y superfcies perpendiculares entre sí. En general las líneas de uer"as de un campo son cur#as y las equipotenciales son superfcies cur#as.
CURVAS EQUIPOTENCIALES $
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Equipo de laboratorio: -Una bandeja de plástico
-Una fuente de poder DC
- Un galvanómetro
-Papel milimetrado
%
Pedro Paredes - Física II
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA - ING. -Solución de sulfato de cobre
-Electrodos
I.
OBJETIVOS &eterminar algunas regiones o cur#as equipotenciales producidas por ciertas distri'uciones de cargas eléctricas (dos electrodos met)licos con cargas *+ y +-.
•
Pedro Paredes - Física II
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA - ING. &i'ujar dichas cur#as equipotenciales y relacionar sus ormas con la de las cargas que la generan. &i'ujar tam'ién sus correspondientes líneas de uer"a
•
•
II.
FUNDAMENTO TEORICO
Lí!"# $! F%!&'" /on líneas imaginarias que representan la trayectoria de una partícula cargada si es que uese colocada en alg0n campo eléctrico. Las líneas de uer"a presentan las siguientes características Las líneas de uer"a comien"an en las cargas positi#as y terminan en las negati#as, La densidad de líneas es proporcional al #alor del campo. 2o existe intersecci!n entre las líneas de uer"a resultantes. La tangente a la línea en cualquier punto es paralela a la direcci!n del campo eléctrico en ese punto. La orma de las líneas de uer"a depende exclusi#amente de la distri'uci!n de carga.
C%&("# E)%*+,!*"/!# Los conceptos mencionados anteriormente son muy importantes para reconocer las superfcies equipotenciales. La distri'uci!n del potencial eléctrico en una cierta regi!n donde existe un campo eléctrico puede representarse de manera gr)fca mediante superfcies equipotenciales. Una cur#a o superfcie equipotencial es el lugar geométrico de los puntos de igual potencial, donde se cumple que el potencial eléctrico generado por alguna distri'uci!n de carga o carga puntual es constante. /i el potencial eléctrico es constante, la dierencia de potencial se defne de la siguiente manera.
/i 34546748 pero 46 5 48 , entonces 46748 5 46746 5 9 Como q no es cero, el producto escalar de los #ectores : y dr es cero :.dr59. en otras pala'ras se puede afrmar lo siguiente
486 5
59
Como dr pertenece a la superfcie equipotencial, por )lge'ra #ectorial se concluye : es ortogonal a dr, de aquí se puede determinar que las líneas de ;
Pedro Paredes - Física II
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA - ING. uer"a siempre son perpendiculares a las superfcies equipotenciales y como el campo eléctrico E es paralelo a la uer"a eléctrica, se puede concluir tam'ién que el campo eléctrico tam'ién es perpendicular a una superfcie equipotencial, tam'ién se puede concluir que el tra'ajo requerido para lle#ar a una carga de un sitio 8 a un sitio 6 (siendo 8 y 6 pertenecientes a la equipotencial- es cero.
=
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>ay que notar que las cargas o distri'uciones de cargas que generan el potencial eléctrico est)n en estado de reposo. Es importante recalcar esto para que el experimento de la'oratorio uncione.
III.PARTE E0PERIMENTAL
IV.PROCEDIMIENTO -Colocar el papel milimetrado debajo de la bandeja, de manera que quede centrada -!erter la solución de sulfato de cobre - que actuará como conductor - sobre la bandeja a una altura no ma"or a #$mm Situar los electrodos equidistantes del origen sobre un eje de coordenadas " estable%ca una diferencia de potencial entre ellos mediante una fuente de poder
?
Pedro Paredes - Física II
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA - ING. -para establecer las curvas equipotenciales deberá encontrar un m&nimo de nueve puntos equipotenciales pertenecientes a cada curva, estando cuatro puntos en los cuadrantes del semi eje '() positivo " cuatro en los cuadrantes del semi eje '() negativo, " un punto sobre el eje '*) Para cada configuración de electrodos deberá encontrarse un m&nimo de + curvas correspondiendo a cada lado del origen de coordenadas " una que pase por dico origen
III.
RESULTADOS TABLA I 12345 12345
12345 12345
16375 163-65 163-85
18375 18365 18.6385
19375 19.6365 19.9385
1-6375 1-6365 1-6385
163-95 16365 16385
18.395 183-65 18.6385 18.3-95
1;.<395 19.63-65 19.3-85
1-6395 1-63-65 1-63-85
1;.<3-95
1-63-95
16395 TABLA II:
12345 12345
12345 12345
1-6375 1-6.=365
1-8375 1-8.=365
16.==385 1-6.63>5
18.=385 18.=;395 1-8.=3-65
1-6.=3-65 1-6.==385 1-6.63->5
1-8.=385 1-8.=;395
1-9375 19.=365 19.=;.85 19.=?395 1-9.=365 1-9.=;385 1-9.=?395
TABLA III:
@
12345
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12345
1-8375 1-9375 1-8365 1-9.6365 11-9.385 8.6385 1-8.395 1-;.<395 1-83-65 1-9.63-65 1-8.63- 1-9.3-85 85 1-8.3-95 1-;.<3-95
12345
12345
16375 16.=365
18375 18.=365
19375 19.=365
16.==385
18.=385
19.=;385
16.63>5
18.=;395
19.=?395
16.=3-65
18.=3-65
16.==385 16.6->5
18.=385 18.=;395
19.=365 19.=;385 19.=?395
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12345 12345 1-6375 15 16.837.<5 16.3>.<5 16.<37.9 5 16.83;.> 5 1=.3<.95
12345 12345 18375 1<.>37.8 5 18.63-=5 18.3<.=5 16.938.6 5 1<.939.8 5 183-9.65
12345
19375 19.3935 19.63.; 5 1.<33< 5 1.;3-5
1-6375 1-=.<365
1-8375 1-<.<365
1-93>5 1-.>385
1=.83.?5 1-=.838.65 1-=.<395
1-<.385
1-.?395
1-<.>3-95
1-93<5
1-<.83-65
1-.;3-5
1.?39.;5 19.63>.65
1-=.83->5
1-<.93-85
1-.3-65
1-=.83>5
1-<.;35
1-.83-=5
V. DISCUSIONES
VII. CONCLUSIONES
VIII. BIBLIOGRAFIA A
12345
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CUESTONARIO =. @P,& )% /"# /í!"# $! "+, 4 /"# !)%*+,!*"/!# $!! #!& +!&+!$*%/"&!# !&! #í En Electrost)tica el campo eléctrico se defne puede defnir de la siguiente orma E 5 7 grad (
6. S* %(*&",# % ,$%,& "*#/"$, 4 "/ %"/ /, #%**#&",# *!&" "*$"$ $! "&" ! !2!#,: "5 @D$! #! %*" !#"# "&"# ! !2!#,@P,& )%
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8 @Q% *+, $! &!#%/"$, #! ,!$&3 #* %*/*'",# ,, #,/%* ,$%,&" "%" $!#*/"$"3 "%" $!/ ",3 /,&%&, $! #,$*,. E2+/*)%!. $D- y como la electricidad es un Hujo de electrones, estos iones pueden mo#erse li'remente en la soluci!n.
AK,&" +,&)%! !/ "%" ! #í $*",# $!#*/"$" 4 +%&" , ,$%! !/!&**$"$. Los iones son los culpa'les de que el agua se comporte como conductor eléctrico y son o'tenidos de la ioni"aci!n de una sal cuando se le agrega a un disol#ente así separ)ndose en cati!n con carga positi#a y en ani!n de carga negati#a, el sulato de co're al ioni"arse en el agua se con#ierte en electrolito al ioni"arse y se separa ante cati!n es Cu* y aniones /D7 que en este caso es el responsa'le de que la disoluci!n acuosa permita dar #ía a tra#és de ella al Hujo de electrones (electricidad-.
E/ N"C/ +,& #* *#, , +%!$! 3 #*, " /" #,/%* ! "%" porque cuando disuel#es en agua la sal se disocia en iones. Los iones tienen cargas (por cada negati#o hay uno positi#o- y esas cargas permiten el Hujo electr!nico en el agua.
C/,&%&, $! #,$*, 1 Q%! %"$, $*#%!/(!# ! "%" %" #"/ 5 , se disocia en iones. Los iones tienen cargas (por cada negati#o hay uno positi#o- y esas cargas permiten el Hujo electr!nico en el agua, depender) de la cantidad de iones que logres la conducti#idad adecuada.
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