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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL
Instituto de Ciencias FISICAS
Informe: Campo y Potencial
eléctrico
OBJETIVOS
a)
b)
c)
d)
Demostrar que en interior de un conductor el campo eléctrico es nulo.
Observar para las diferentes distribuciones de carga las correspondientes líneas
de campo eléctrico.
Determinar para diferentes carga las correspondientes superficies
equipotenciales.
Verificar que las superficies equipotenciales son perpendiculares a las líneas de
campo eléctrico.
RESUMEN:
En esta práctica se demostró que en el interior de un conductor, el campo eléctrico es
nulo, para esto se observó lo que pasa cuando un electroscopio se acerca a un
generador y luego acercando el mismo electroscopio pero encerrándolo en una caja
metálica.
También se observó para diferentes distribuciones de carga las correspondientes
líneas de campo eléctrico, esto se evidenció al ver como las partículas de madera,
dentro de aceite y conectadas a dos pinzas metálicas que reciben carga de diferente
signo, se alineaban de diferentes formas cuando se cambiaban las distribuciones de
carga.
A demás se pudo verificar que las líneas equipotenciales son perpendiculares a las
líneas de campo eléctrico utilizando una placa conductora y un electrodo conectado a
un voltímetro.
Abstract
In this lab showed that inside a conductor, the electric field is zero, this was observed
for what happens when an electroscope approaches a generator and then approaching
the same electroscope but locking him in a metal box.
Also observed for different charge distributions corresponding electric field lines, this
was evidenced by seeing how wood particles within oil and metal clamps connected to
two load receiving different sign, lined with different shapes when changing charge
distributions.
In others it could be verified that the equipotential lines are perpendicular to the
electric field lines using a driver plate and an electrode connected to a voltmeter.
INTRODUCCIÓN
Es toda región del espacio que rodea una carga eléctrica estática, tal que al acercar
otra carga eléctrica positiva de prueba, se manifiesta una fuerza de atracción o de
repulsión.
El campo eléctrico se manifiesta alrededor del espacio volumétrico de una carga
electrostática como un campo de fuerzas conservativas, el cual se puede detectar
mediante la ubicación de una carga positiva q de prueba en esta región. El campo
eléctrico es una cantidad vectorial y por lo tanto tiene magnitud, dirección y sentido.
⃗𝑬
⃗ =
⃗𝑭
𝒒
Formula 1.
Líneas de campo (o líneas de fuerza) son líneas imaginarias que ayudan a visualizar
cómo va variando la dirección del campo eléctrico al pasar de un punto a otro del
espacio. Indican las trayectorias que seguiría la unidad de carga positiva si se la
abandona libremente, por lo que las líneas de campo salen de las cargas positivas y
llegan a las cargas negativas.

Figura 1. Carga negativa
Figura 2. Carga positiva
Θ
Figura 3. Dipolo eléctrico
Potencial eléctrico. Es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una
carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza
eléctrica.
V = E d [V]
donde 1V = 1J/C
Formula 2.
Las superficies equipotenciales constituyen una forma de describir completamente un
campo eléctrico. Una superficie equipotencial es el lugar geométrico de los puntos que
están a un mismo potencial.
Figura 4. Líneas de campo eléctrico
(rojo) y líneas equipotenciales (azul)
EQUIPOS Y MATERIALES




Generador de Van de Graaff
Jaula metálica
Electroscopio
Retroproyector
 Cubeta de acrílicos
 Juego de piezas metálicas
 Aceite de ricino y esferas de plástico
 Cables de conexión
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1. Demostración de que en el interior de un conductor el campo eléctrico es nulo.
Se enciende el generador de Van de Graaff.
a) Se acerca al electroscopio como se muestra en la Figura 5, observe lo que ocurre
con la aguja del electroscopio y regístrelo en su informe.
b) Se encierro al electroscopio dentro de una jaula metálica como se indico en la Figura
6, observe lo que ocurre con la aguja del electroscopio y regístrelo en su informe.
Figura 5. Electroscopio junto a un generador
Figura 6. Electroscopio encerrado en una
caja metálica junto a un generador
2. Líneas de Campo Eléctrico.
Se coloca sobre el retroproyector una cubeta de acrílico, dentro de la cual se vierta
aceite hasta cubrir la base, dejando caer sobre esta capa de aceite granitos de madera.
Luego se disponen dos conectores alrededor de la cubeta, en donde se ajustan dos
piezas metálicas, las cuales van a recibir cargas eléctricas de diferente signo, como se
muestra en la figura 7. Esto producirá un alineamiento de las esferas de plástico, que
formará las llamadas líneas de campo eléctrico. Observe las diferentes configuraciones
(se recomienda hacer por lo menos cuatro) que se forma y regístrelas en su informe.
Figura 7. Forma de ubicar los equipos Exp.2
3. Superficies Equipotenciales.
Arme el equipo como se muestra en la figura 8. En la hoja de informes de esta práctica,
trazar las superficies equipotenciales para cada distribución de carga.
Observando el patrón de superficies equipotenciales, trazar las correspondientes
líneas de campo eléctrico y señalar la región donde el campo eléctrico es más intenso.
Figura 8. Forma de ubicar los equipos Exp.3
OBSERVACIONES Y DATOS
1. Demostración de que en el interior de un conductor el campo
eléctrico es nulo.
a) Observación del electroscopio cuando se acerca al generador de Van de Graaff
Cuando el electroscopio es acercado al generador de Van de Graaff cargado, la aguja
del electroscopio se alejaba de su posición inicial, mientras alejábamos el electroscopio
del generador la aguja tendía a volver a su posición inicial.
Figura 9. Electroscopio muy cerca del generador
Figura 10. Electroscopio distante del generador
b) Observación del electroscopio cubierto con la jaula metálica cuando se acerca al
generador de Van de Graaff.
Cuando acercamos el electroscopio pero encerrado en una jaula metálica al generador
que estaba cargado, se pudo observar que la aguja del electroscopio no se movía de su
posición inicial por más que acercábamos el electroscopio al generador.
Figura 11. Electroscopio
encerrado en una caja
metálica cerca del generador
2. Líneas de Campo Eléctrico.
Para cada configuración de cargas se observó que las líneas de campo eléctrico
cambiaban. También se pudo ver que en los picos de los conductores existen más
líneas de campo eléctrico.
Figura 12. Anillos
Figura 13. En pico
Figura 14. Paralelos
Figura 15. En pico 2
3. Superficies Equipotenciales.
Las líneas equipotenciales se dibujaron de la siguiente manera.
Figura 16. Equipos de la práctica
Figura 17. Electrodo
en forma paralela
1cm
Conductor
Líneas
equipotenciales
Figura 18. Líneas equipotenciales
DISCUSIÓN
Las líneas de campo van del lado positivo al negativo, y que en superficies donde
existen “picos” hay mas presencia de líneas de campo.
En placas paralelas, las superficies equipotenciales son paralelas a las placas, asimismo
las líneas campo son perpendiculares a las placas y van de una placa a la otra en línea
recta. Cabe agregar que en los extremos de las placas se pierde uniformidad en las
líneas de campo debido a que las placas se empiezan a comportar como fuentes
puntuales.
CONCLUSIONES
 Se demostró que en el interior de un conductor el campo eléctrico
es nulo ya que la carga se queda distribuida en su superficie. Por lo
tanto el potencial es constante debido a la formula 2.
 Las líneas de campo eléctrico son perpendiculares a la superficie del
conductor y que en los picos hay mas líneas de campo eléctrico
debido a que ahí se concentra más carga.
 También demostramos que las líneas o superficies equipotenciales
son perpendiculares a las líneas de campo eléctrico en todos sus
puntos.
ANALISIS
a) ¿Porqué la aguja del electroscopio se levanta al acercarse al generador de Van de
Graaff?
Porque esta dentro del campo que es generado por el generador de Van de Graaff y
por lo tanto hay una fuerza eléctrica de atracción o repulsión.
b) ¿Por qué la aguja del electroscopio no se levanta al acercarse al generador de Van
de Graaff cuando se encuentra dentro de una jaula metálica?
Porque la carga del campo se distribuye a través de la superficie de la jaula y en su
interior no; por lo tanto el campo eléctrico en su interior es cero.
c) ¿Por qué las líneas de campo eléctrico son perpendiculares a las superficies
equipotenciales?
Porque van en la dirección para la que el cambio de potencial por unidad de distancia
es máximo.
RECOMENDACIONES



En el experimento 1 cuando se carga el generador de Van de Graaff, es
importante que se descargue cada vez que se lo utilice por seguridad.
Cada vez que se cambie la configuración de los electrodos en el experimento 2 se
recomienda mover las partículas de madera, para observar mejor el alineamiento
de las mismas.
Utilizar bien los equipos como por ejemplo en el experimento 3 conectar
correctamente los cables para evitar confusiones, usar cables de diferentes
colores.
BIBLIOGRAFIA
Guía de Laboratorio de Física C. ICF - ESPOL. Revisión IV
http://www.cecyt7.ipn.mx/recursos/polilibros/Fisica%203/141_definicion_de_campo_electrico.html
http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/electro/campo_electr.html
http://www.ecured.cu/index.php/Potencial_el%C3%A9ctrico