LABORATORIO LABORATORIO SOBRE SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES
RESUMEN
En el transcurso transcurso del desarro desarrollo llo de esta practica practica,, se procedió procedió a arar en una cu!eta con a"ua distintas con#i"uraciones de electrodos conectados a una #uente de $olta%e con el #in de deterinar las l&neas del capo e'uipotencial 'ue e(iste en ese edio )cu!eta con a"ua*, utili+ando en s& dos electrodos de #oras $ariadas Con la a-uda del ult&etro di"ital se toaron las posiciones de i"ual $olta%e, con las las cual cuales es $ao $aos s a "ra# "ra#ic icar ar las las l&ne l&neas as de cap capo o el.c el.ctr tric ico o "ene "enera rada das s por por deterinada deterinada con#i"uración con#i"uración Posteriorente Posteriorente $eri#icaos $eri#icaos las teor&as teor&as ostradas en los li!ros li!ros - aprendi aprendidas das en el trans transcur curso so de nuestra nuestra #&sic #&sica a II, a tra$.s tra$.s de esta esta practica
INTRODUCCIÓN
La distri!ución del potencial en un capo el.ctrico puede representarse "r/#icaente por super#icies e'uipotenciales 0aciendo en s& una copro!ación de las clases teóricas a tra$.s de .stas Introduci.ndonos en la parte de super#icies e'uipotenciales, 'ue es a'uella en la 'ue el potencial tiene el iso $alor en todos sus puntos1 aun'ue puede 2acerse una super#icie e'uipotencial en cada punto de un capo el.ctrico, en un dia"raa se acostu!ra a presentar solo al"unos de .stos e'uipotenciales Finalente, el #in de esta pr/ctica #ue la o!tención de puntos del cual o!teneos las l&neas del capo "ra#icadas respecti$aente en el transcurso de este in#ore
OBJETIVOS
3eterinar las l&neas de capo el.ctrico - de potencial electrost/tico producidas por di#erentes distri!uciones de car"a el.ctrica
3i!u%ar l&neas de capo el.ctrico entre los electrodos - copro!ar 'ue ellas son utuaente orto"onales con las l&neas e'uipotenciales
Esta!lecer las caracter&sticas "enerales 'ue poseen las l&neas de capo las l&neas e'uipotenciales para un con%unto de electrodos dados
MARCO TEORICO Un capo es cual'uier re"ión del espacio cu-os puntos est/n caracteri+ados por el $alor de una $aria!le #&sica Los capos pueden ser escalares, coo el t.rico - el de presión, o $ectoriales, coo el "ra$itatorio - el a"n.tico La e(istencia del capo el.ctrico $ectorial se propone para e(plicar la atracción entre car"as el.ctricas de si"nos distintos, o el rec2a+o entre car"as del iso si"no, a4n cuando no 2a- contacto #&sico entre ellas Este #enóeno se conoce coo acción a distancia - nos resulta #ailiar en la interacción entre ianes La atracción "ra$itatoria ta!i.n es un #enóeno de acción a distancia -a 'ue a#ecta a los cuerpos celestes aun cuando estos no est/n en contacto 3ado una con#i"uración de car"as el.ctricas e(isten con%untos de puntos 'ue est/n en un iso potencial Estos con%untos de puntos con#oran super#icies denoinadas
super#icies
e'uipotenciales
Si se conocen
las
super#icies
e'uipotenciales de una con#i"uración de car"as dadas es posi!le 2allar a partir de ellas, las l&neas de capo el.ctrico "enerado por la con#i"uración
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Esta practica se di$ide en dos partes5 lineas e'uipotenciales, potencial en el interior de un conductor
Líneas equipotenia!es
En este e(periento se $an a deterinar las super#icies e'uipotenciales en la re"ión coprendida entre dos electrodos conectados a una #uente de $olta%e Los electrodos est/n inersos en una sustancia 'ue perite el paso de pe'ue6as cantidades de corriente
7
8
Condensador de
Condensador
Placas paralelas
cil&ndrico
7 3ipolo el.ctrico
Plano - car"a
#i"ura 9
8
Este es un ejemplo de la manera como se instalaban las configuraciones en la cubeta
Ase"ure los electrodos en el #ondo de la cu!eta - a"re"ue a"ua si es necesario, deposite una pe'ue6a cantidad de sal Conecte uno de los terinales de la #uente a uno de los electrodos - el otro al terina al otro electrodo Apli'ue una di#erencia de potencial de 9:$procure 'ue los ca!les no ue$an los electrodos Conecte el terinal ne"ati$o del $olt&etro al electrodo donde conectó la salida ne"ati$a de la #uente Con la #uente encendida !us'ue con el terinal positi$o )coloc/ndolo en contacto con el a"ua de la cu!eta* un punto 'ue le d. una lectura de ;< =ar'ue el punto en el acr&lico - continu. !uscando - se6alando los de/s puntos 'ue ar'uen ; $oltios Repita el proceso anterior para de >,? - 9@ $oltios )ten"a el cuidado de no con#undir las arcas* Repita todo el procediiento para otras con#i"uraciones de electrodos asi"nados
AN"LISIS # DISCUSIÓN DE RESULTADOS $% Líneas equipotenia!es Para cada configuración de electrodos
9 Una con una l&nea continua el con%unto de puntos correspondientes a cada $olta%e indicando so!re cada l&nea el $alor del potencial correspondiente Qu. puede concluir Rta Se puede concluir 'ue ientras /s cerca se encuentre los polos, enor $a a ser la cantidad de $olta%e El $olta%e tiende a irse en l&nea recta, en el tu!o conductor la corriente se ide en #ora seicircular : Por'ue las l&neas de capo no se cortan E(pli'ue
Rta Las l&neas de capo representan la tra-ectoria 'ue de!er&a se"uir una part&cula car"ada positi$aente en un capo el.ctrico Por lo tanto, las l&neas de capo no se cortan por'ue el potencial de $olta%e es totalente di#erente uno del otro, en cual'uier punto, el capo resultante solo puede tener una dirección1 por tanto, por cada punto del capo pasa solo una l&nea de #uer+a, en otras pala!ras las l&neas de #uer+a no se cortan Que relación "eo.trica 2a- entre una l&nea e'uipotencial - una l&nea de capo el.ctrico en los puntos en 'ue a!as l&neas se cru+an
Rta El capo el.ctrico entre las car"as puntuales $a de una car"a a otra el potencial es a-or cerca de la car"a positi$a El capo es uni#ore en el centro de las placas - a los e(treos se torna cur$o1 ientras 'ue el potencial es a-or cerca a la placa positi$a caso siilar a las car"as puntuales
DATOS OBTENIDOS
$% Líneas Equipotenia!es 99 Con la #uente encendida !uscaos con el terinal positi$o )coloc/ndolo en contacto con el a"ua* un punto 'ue de una lectura de :<, ;<, >< , ?< , 9@< - 9:<
L&neas e'uipotenciales entre placa - placa
& VOLTIOS Coordenadas en D ; @ : @
Coordenadas en @ 8 8;
' VOLTIOS Coordenadas en D ? > G G
Coordenadas en 8G H ; H
( VOLTIOS Coordenadas en D 9 9; 9 9
Coordenadas en 9 9@ 8?
CONCLUSIÓN En los teas ostrados en esta practica , 'ue son acerca de los capos el.ctricos - potenciales, en los cuales pudios copro!ar a tra$.s de ciertos instruentos A2ora, 2a!lando acerca de la distri!ución del potencial en un capo el.ctrico 'ue pudios representar "r/#icaente, constru-endo super#icies e'uipotenciales1 en donde, cada una )l&nea e'uipotencial* de las cuales correspond&a a un $alor apro(iada En los distintos casos representados en la cu!eta de a"ua, uestra 'ue el n4ero de l&neas 'ue epie+an en la car"a positi$a de!e ser i"ual al n4ero de las 'ue terinan en la car"a ne"ati$a, ade/s concluios 'ue en puntos u- cercanos a las car"as , las l&neas tienden a ser casi radiales )en el caso de los dipolos* Trataos de irar siepre la per#ección de los o!%eti$os 'ue $aos a lle"ar, .stas super#icies e'uipotenciales se suelen representar a inter$alos #i%os de di#erencia de potencial, de odo 'ue su a-or o enor pro(iidad indicar/ una a-or o enor intensidad de capo1 pero de al"una u otra #ora siepre se distorsionan un poco por ciertos #actores e(ternos 'ue $ienen a in$olucrarse, -a sea la propia $isión del 'ue esta idiendo, la teperatura, el $iento, entre otros Todas estas cosas a#ectan a la ane%a!ilidad re"ular de la pr/ctica
BIBLIO)RA*+A
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