Download LAB 4 Campo y Potencial Electrico

1.- Introducción
GUÍA Nº 4
CAMPO Y POTENCIAL ELECTRICO
Los cuerpos cargados eléctricamente perturban el espacio que los rodea. Esta
alteración se representa de dos formas distintas:
CAMPO ELECTRICO E : entidad vectorial definida de la siguiente forma:
E = lim
q →0
0
Fe
q0
Donde
F=
1 Qq0
rˆ
4πε 0 r 2
Donde la fuerza que existe entre la carga +Q y una carga q0 se ve en la figura:
POTENCIAL ELECTRICO ∆V: entidad escalar asociada a la energía de la siguiente
forma:
∆V≡ Vab = ∆Uab / q0 = Vb – Va=
1 q0
1 +Q
−
4πε 0 rB 4πε 0 rA
Donde ∆U ab es el cambio de la energía potencial electrostática al trasladar la
carga prueba q0 desde el punto A al B y ∆V≡ Vab es la diferencia de potencial
(o diferencia de voltaje) entre los puntos A y B.
Las líneas Equipotenciales, son líneas que unen puntos de igual potencial y a
partir de éstas se bosquejan las líneas de Campo Eléctrico. El potencial varia con
Asignatura: Física Electromagnetismo
Área Ciencias Básicas
Responsables: Patricio Pacheco H./Jacqueline
Alea P.
Fecha actualización: Otoño 2009
la distancia y se puede comprobar que el campo eléctrico y el potencial eléctrico se
relacionan según: E = - ∇ V donde:
∇ = iˆ
∂
∂
∂
+ ˆj + kˆ
∂x
∂y
∂z
es el operador diferencial “nabla”
2.- Aprendizajes Esperados
a) De acuerdo al programa de estudios
2.1.- Criterios de Evaluación
a) Medir la variación del potencial con la distancia y comprobar que el campo
eléctrico y el potencial eléctrico se relacionan según: E = - ∇ V
3.-Materiales
a) Fuente de voltaje
b) Papel conductor
c) Voltímetro
d) Panel de corcho
e) Clavijas
f) Cables de conexión
4.- Actividades
4.1.- Procedimiento 1
a) Monte el equipo como se indica en el diagrama:
b) Mida el voltaje en tomo a las líneas conductoras y registre los puntos de
igual voltaje. Detecte por lo menos dos líneas equipotenciales para las
siguientes configuraciones : a) líneas paralelas, b) circunferencias
concéntricas y c) línea con circunferencia
c) Una los puntos de igual potencial, obteniendo las líneas equipotenciales y
esboce la línea de campo eléctrico, que son perpendiculares a las anteriores.
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4.2.- Procedimiento 2
a) Con el mismo montaje anterior, para un par de placas paralelas, mida y
registre el potencial (voltaje) en función de la distancia.
b) Realice una tabla y un gráfico del potencial (voltaje) versus la distancia.
Para que el gráfico de decreciente mida desde el terminal positivo al
negativo.
c) Obtenga la relación funcional del potencial (voltaje) en función de la
distancia.
d) Obtenga el campo eléctrico a partir del potencial (voltaje).
e) Repita el procedimiento anterior para dos circunferencias concéntricas.
Coloque el terminal positivo en la circunferencia interior.
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4.3.- Cálculo y Resultados
1. Con respecto a las medidas realizadas en cada caso
(a) Construya y vaya llenando la siguiente tabla para al menos 3 voltajes a la
izquierda y tres a la derecha del punto origen seleccionado
V (Volts)
x (m)
y (m)
Error apreciado
Error porcentual%
(b). Grafique sus mediciones
(c) Comente e interprete los resultados obtenidos
5.- Bibliografía
1. R. Serway, Vol. II , Física, Editorial Mc Graw – Hill, 2005
2. Tipler,.Fisica, Editorial McGraw - Hill, 1999
3. Sears y Zemansky, Fisica General, Editorial Aguilar S.A. , España, 1980
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