campos electricos

Universidad de Sonora 19 de febrero de 2015División de Ciencias exactas y naturalesReporte

Práctica 2Electromagnetismo

Campos Eléctricos

Alumno María Fernanda Moreno LópezCarrera Lic. en físicaGrupo y horario 1, 17:00-19:00 hrs

Campos Eléctricos 3 Procedimiento

1. Objetivos

1. Investigar cómo son las líneas de fuerza para las configuraciones de carga:a) Una carga puntualb) Dos cargas puntuales de igual signoc) Dos cargas puntuales de signo contrariod) Un anillo cargadoe) Una barra cargada

2. Investigar en que lugar se deposita la carga en exceso en un conductorcerrado y aislado, en condiciones electrostáticas e investigar como es elcampo eléctrico en el interior y exterior de un conductor cerrado.

2. Materiales

1. Generador de carga.

2. Cuba electrostática.

3. Crema de trigo.

4. Cables caimanes.

5. Un anillo metálico.

6. Dos varillas metálicas.

7. Una barra metálica.

8. Aceite polish.

9. Jaula de Faraday pequeña con dos bolitas metálicas atadas afuera y dentro.

10. Electroscopio.

3. Procedimiento

3.1. Primer objetivo

A) Carga puntual

1. Vierta aceite en la cuba electrostática, hasta que éste alcance i milímetrode altura aproximadamente.

2. Colocar la varilla metálica en la cuba electrostática.

3. Esparcir la crema de trigo en la cuba con aceite.

4. Accionar el generado.

5. Observar la forma que adopta el trigo.

B) Dos cargas puntuales de igual signo

María Fernanda Moreno López 1 19 de febrero de 2015

Campos Eléctricos 3 Procedimiento

1. Colocar las varillas metálicas en los extremos de la cuba electrostática.

2. Colocar dos cables desde la misma salida del generador de cargas hastalos extremos de la cuba.

3. Accionar el generador.

4. Observar que sucede.

C) Dos cargas puntuales de signo contrario

1. Descargar el generador.

2. Colocar dos cables desde cada una de las dos salidas del generador decargas hasta cada uno de los extremos de la cuba.



D) Anillo cargado

1. Descargar el generador

2. Colocar el anillo metálico en la cuba.

3. Colocar un cable desde la salida del generador de cargas hasta el extremode la cuba.



E) Una barra cargada

1. Descargar el generador.

2. Colocar la barra metálica en la cuba.

3. Colocar un cable desde la salida del generador de cargas hasta el extremode la cuba.



3.2. Segundo objetivo

Segundo objetivo

1. Conectar la jaula de Faraday pequeña al generador de carga.

2. Accionar el generador de carga.

3. Observar que ocurre con las bolitas.


Campos Eléctricos 4 Resultados

4. Resultados

Primer objetivo

A) Carga puntual Figura 1.

Figura 1: Campo eléctrico formado por una carga puntual.

B) Dos cargas puntuales de igual signo Figura 2.

Figura 2: Campo eléctrico formado por dos cargas puntuales del mismo signo.

C) Dos cargas puntuales de signo contrario Figura 3.

Figura 3: Campo eléctrico formado por dos cargas puntuales de signos opuestos.

D) Anillo cargado Figura 4.

Figura 4: Campo eléctrico formado por un anillo cargado.

E) Una barra cargada Figura 5.

Figura 5: Campo eléctrico formado por una barra o varilla cargada.


Campos Eléctricos 5 Preguntas

Segundo objetivo

1. ¿Cómo se comportó la esferita cuando fue colocada dentro de la jaulacargada? Entonces, ¿Existe campo eléctrico dentro de la Jaula?No sucedió nada. No existe campo eléctrico dentro de la jaula.

2. En base a los resultados obtenidos con el electroscopio cuando se colocódentro y fuera de la jaula ¿Detectó la existencia de carga en el interior yexterior de la misma? ¿Cómo se puede afirmar si existe o no carga en talesregiones del conductor?La bolita que estaba colocada en el exterior si sufrió la acción de fuerza deun campo eléctrico y la de adentro no. Por lo que se concluye la existenciade campo eléctrico en el exterior y no en el interior de la jaula.

5. Preguntas

Primer objetivo

1. Describa las características más importantes de las líneas de campo eléc-trico encontradas en el experimento para cada uno de las configuraciones.Si la líneas de campo presentan variaciones en alguna de las configuracio-nes, descríbala por regiones.

A) Las líneas de campo están dirigidas radialmente.B) Las líneas de campo mas cercanas entre sí adquieren una forma tan-gencial escapando de si.C) Las líneas que salen de la carga positiva entran a la carga negativa.D) Su comportamiento es similar al de las cargas puntuales.E) Las líneas de carga son perpendiculares a la barra cargada.

2. ¿Observó que en cierta región del espacio que rodea a alguno de los cuerposcargados estudiados no existían líneas de campo? Si es así, mencione encuáles.En las cargas puntuales de signos contrarios, en la región que las divide.El campo en esa región desaparece por el comportamiento asintótico delas líneas.

3. ¿Qué significa en cuanto al valor del campo eléctrico, que en una ciertaregión no existan líneas de campo?El valor del campo eléctrico es cero.

Segundo objetivo

1. Elabore una conclusión general sobre el comportamiento de un conduc-tor cargado, cerrado y aislado en condiciones electrostáticas en relación adónde se deposita finalmente la carga y como es el campo eléctrico en elinterior y exterior del mismo.La carga se deposita en la superficie del conductor. En el interior la cargaserá cero.


Campos Eléctricos 6 Conclusiones

2. El fuselaje metálico de un automóvil se puede considerar como un con-ductor cerrado y aislado por los neumáticos. Por lo tanto ¿se comportaráéste como una jaula de Faraday? Si están cayendo rayos ¿será más seguroque el conductor se quede dentro del automóvil que bajarse del mismo?¿Será el mismo caso del avión?Sí, es más seguro quedarse dentro del carro que bajarse de él, ya que seencuentra aislado de la tierra. Lo mismo para el caso del avión.

6. Conclusiones

La líneas de carga provocadas por el campo eléctrico se pueden visualizar enla práctica. Así, se observa el comportamiento de distintas configuraciones defiguras y variando las cargas entre positivas y negativas. Al trabajar con la Jaulade Faraday se corrobora la existencia de carga solo en el exterior de la superficieGaussiana.


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