UNI-FIM INFORME DE LABORATORIO FISICA III

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA

INFORME DE LABORATORIO N2

CURSO:Fsica III

SECCIN:D

JEFE DE PRCTICAS: Dario Vsquez

FECHA DE ENTREGA:21 / 04 / 2015

LISTA DE INTEGRANTES:ESTUDIANTECDIGOFIRMA

Aguirre Mendoza Oswaldo20142015B

Capcha Arellano Freddy20140284F

Orosco Velarde Luis20140155A

Gonzales Romero Diego20140007B

NDICE1. Objetivos3

2. Marco terico4

3. Equipo utilizado5

4. Procedimiento experimental6

5. Hoja de datos.8

6. Clculos y resultados10

7. Conclusiones..13

8. Observaciones13

9. Bibliografa..14

INFORME DE LABORATORIO N2CURVAS EQUIPOTENCIALES

OBJETIVOSBsicamente, el objetivo de este laboratorio es analizar como ciertas distribuciones de carga afectan las propiedades del espacio a su alrededor, como por ejemplo el campo elctrico y el potencial elctrico.En este laboratorio, se observar y analizar la forma de las curvas equipotenciales (concepto del que se hablar ms adelante) para 3 diferentes tipos de distribucin de carga: Entre 2 placas conductoras colocadas paralelamente Entre 2 anillos conductores Entre 2 cargas puntuales

MARCO TERICOSuperficies equipotencialesLa distribucin del potencial elctrico en una cierta regin donde existe un campo electro E puede representarse grficamente mediante superficies equipotenciales definidas, como aquellas superficies en la que el potencial elctrico tiene el mismo valor en todos sus puntos y por consiguiente el trabajo realizado al mover una carga elctrica entre dos puntos cualesquiera de esta superficie equipotencial es nulo.En consecuencia, la superficie equipotencial que pasa por cualquier punto es perpendicular a la direccin del campo E en ese punto. Si no fuese as el campo E tendra alguna componente a lo largo de la superficie y se tendra que hacer trabajo contra las fuerzas elctricas para mover una carga en la direccin de esta componente.As mismo las lneas de fuerzas y las superficies equipotenciales forman una red de lneas y superficies perpendiculares entre s. En general, las lneas de fuerza de un campo elctrico son curvas mientras que las equipotenciales son superficies de curvas.Para un caso particular en la que el campo es uniforme, en la cual las lneas son paralelas y rectas, las superficies equipotenciales son planos perpendiculares a dichas rectas y paralelas entre s.Podemos afirmar asimismo que si todas las cargas estn en reposo en un conductor. La superficie del conductor es siempre una superficie equipotencial.Dado que las lneas de campo nuca se cruzan las superficies equipotenciales tampoco se cruzan.Si bien la superficie equipotencial no tiene orientacin como si las lneas de campo, el potencial decrece segn la orientacin del campo.

Lnea de campo y superficie equipotencial perpendicular a ella, y el movimiento de una carga q en la direccin OA (lnea arbitraria).

EQUIPO UTILIZADO

Fuente de poderCubeta con solucin de sulfato de cobreFigura 3: Electrodos tipo puntos Figura 3: Electrodos tipo puntos

Electrodos tipo anillosElectrodos tipo puntos

Electrodos tipo placasGalvanmetro

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Coloque debajo de la cubeta, una hoja de papel milimetrado en el que se haya trazado un sistema de coordenadas cartesianas, haciendo coincidir el origen con el centro de la cubeta: vierta en la cubeta la solucin de sulfato de cobre que es el elemento conductor de cargas, haciendo que la altura del lquido no sea mayor de un centmetro.

Figura1. Cubeta con solucin de sulfato de cobre

2. Site los electrodos equidistantes del origen sobre un eje de coordenadas y establezca una diferencia de potencial entre ellos mediante una fuente de poder.

3. Para establecer las curvas equipotenciales deber encontrar un mnimo de nueve puntos equipotenciales pertenecientes a cada curva, estando cuatro puntos en los cuadrantes del semieje Y positivo y cuatro en los cuadrantes del semieje Y negativo, y un punto sobre el eje X.

Figura2. Dos placas usadas como electrodosFigura3. Dos anillos conductores usados como electrodos

Figura4. Dos cargas puntuales usadas como electrodos

HOJA DE DATOS

CLCULOS Y RESULTADOS1. Para las 2 placas conductorasGrfica 1. Dos placas conductoras usadas como electrodos

Tabla 1 Punto basePuntos con diferencia de potencial cero

(0,0)(0,-5)(0,-10)(0,-15)(0,-20)(0,30)(0,5)(0,34)(0,20)

(-20,0)(-20,8)(-20,-25)(-20,-46)(-23,-65)(-21,40)(-22,51)(-24,59)(-27,75)

(30,0)(30,-15)(30,-25)(32,-40)(33,-50)(30,10)(31,30)(33,40)(42,64)

2. Para dos cargas puntualesGrfica 2. Dos cargas puntuales usadas como electrodos

Punto basePuntos con diferencia de potencial igual a cero

(0,0)(0,-5)(0,-10)(0,-15)(0,-20)(0,10)(0,15)(0,20)(0,25)

(20,0)(29,-30)(44,-50)(65,-70)(25,30)(36,50)(45,70)(21,-8)(21,9)

(-20,0)(-21,-10)(-32,-40)(-56,-70)(-76,-100)(-22,10)(-24,30)(-30,50)(-46,80)

Tabla 2

3. Para 2 anillos conductoresGrfica 3. Dos anillos conductores usados como electrodos

Punto basePuntos con diferencia de potencial cero

(0,0)(0,10)(0,20)(0,30)(0,35)(0,-5)(0,-15)(0,-25)(0,-30)

(-10,0)(-10,-5)(-13,-26)(-15,-33)(-21,-48)(-10,27)(-14,53)(-17,73)(-18,87)

(20,0)(20,-10)(23,-17)(27,-26)(32,-31)(24,16)(27,25)(24,35)(42,45)

Tabla 3

CONCLUSIONES Las grficas obtenidas nos confirman el comportamiento y caractersticas que presentan las curvas equipotenciales descritas en la teora de las mismas. El campo elctrico es ms dbil en las superficies equipotenciales ms separadas y es ms fuerte donde estn ms juntas. Las superficies equipotenciales tienden a tomar la forma del electrodo al cual rodean en su exterior, en el cual ellas se manifiestan. Esto es notable cuando las superficies estn prximas al cuerpo que genera el campo porque en caso contrario, mientras ms alejados del cuerpo se encuentren, las curvas tienden a abrirse y tratar de tomar una forma recta y menos curva. La superficie equipotencial que pasa por cualquier punto es perpendicular a la direccin del campo en dicho punto. Si no fuera as, el campo tendra una componente situada sobre la superficie y habra que realizar trabajo contra las fuerzas elctricas para mover una carga en direccin de esta componente.

OBSERVACIONES

Durante la realizacin de la primera parte del experimento debido se observ una reaccin del sulfato de cobre diluido en agua con una de las puntas de cobre, la cual se visualiz por la formacin de partculas verdosas de que se desprendan de dicha punta. Cuando se midieron los datos de la primera experiencia se observ que fue simtrica con respeto al eje x, mas esta simetra no se conserv del todo con respecto al eje y.

BIBLIOGRAFA

1. YOUNG, HUGH D. y ROGER A. FREEDMAN, Fsica universitaria con fsica moderna. Decimosegunda edicin. PEARSON EDUCACIN, Mxico, 2009

2. Manual de laboratorio de Fsica. Editorial FABET, Lima, 200911