Experimento No. 4: Línea de Campo Eléctrico PDF

MANUAL DE LABORATORIO FIS-302 EXPERIMENTO No.4 LINEA DE CAMPO ELECTRICO OBJETIVO: Utilizar los principios del campo eléctrico y la energía potencial eléctrica para determinar experimentalmente las líneas de igual potencial eléctri...

MANUAL DE LABORATORIO FIS-302 EXPERIMENTO No.4 LINEA DE CAMPO ELECTRICO OBJETIVO: Utilizar los principios del campo eléctrico y la energía potencial eléctrica para determinar experimentalmente las líneas de igual potencial eléctrico (isolinas) que rodean a los electrodos con carga opuesta y la forma y dirección de las líneas de campo eléctrico en dos placas paralelas. INVESTIGACION PREVIA A LA REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA: Carga eléctrica. Ley de Coulomb. Campo eléctrico. Línea de campo eléctrico. Dipolo eléctrico. Potencial Eléctrico. Diferencia de potencial. Isolinas. EQUIPOS Y MATERIALES: Fuente de alimentación, 18-V, 3-A. Multímetro digital. Cables de Conexión. Agua. Electrodos de placa paralela. Recipiente transparente (cubeta o plato). Papel con cuadro milimetrado TRABAJO A REALIZAR: 1- Con la fuente de alimentación apagada, conecte los pasadores de los electrodos a los terminales de la fuente de alimentación usando dos cables de conexión y pinzas de cocodrilo como se muestra en la figura: terminal positivo a un electrodo (este es el electrodo positivo), terminal negativo al otro (este es el electrodo negativo). Además fije el cable de conexión "a tierra" o "COM" del multímetro en el electrodo negativo (este es ahora el electrodo de referencia). El cable de conexión que sale del puerto de voltaje de CC en el multímetro digital, su terminal se deja libre para localizar posteriormente los puntos de voltaje. 2- Ajuste el multímetro para medir el voltaje de CC hasta 10 VCC. 3- Encienda la fuente de alimentación y ajuste el voltaje a 10 VCC. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ESTE GEORGE MONEGRO MANUAL DE LABORATORIO FIS-302 4- Use la punta libre del multimetro para sondear diferentes posiciones alrededor de los electrodos hasta que encuentre un punto donde el multimetro lee 1.0 VDC. Usa puntos coordenados para marcar esta posición. 5- Continúe moviendo la sonda a diferentes puntos en el papel, identificando varias posiciones alrededor de los electrodos donde el voltaje es de 1.0 VDC. identifique cada nuevo punto. Etiquete los puntos de “1.0 V”. 6- Repita los pasos de recopilación de datos anteriores, identificando y dibujando las isolinas del potencial eléctrico para cada uno de estos valores de voltaje: 1.0 V, 3.0 V, 5.0 V, 7.0 V y 9.0 V. Etiquete cada conjunto de puntos con su correspondiente voltaje. 7- Apague la fuente de alimentación cuando haya terminado. 8- Dibuje en un papel cuadriculado los electrodos y las isolinas del potencial eléctrico. 9- una flecha comenzando desde cualquier punto en la superficie del electrodo positivo y se extiende hasta la isolina más cercana. Dibuja la flecha por lo que deja la superficie del electrodo en un ángulo recto e intercepta la primera isolina en ángulo recto. Usted encontrará en algunos casos que para cumplir con estos requisitos la flecha debe curvarse suavemente. La flecha indica la dirección del campo eléctrico 10- Desde la punta de la flecha que acaba de dibujar, dibuje otra flecha como la anterior que se extiende de esa línea de isolinas a la siguiente, y luego otra flecha a la siguiente isolína, y así sucesivamente hasta alcanzar el otro electrodo o el borde del papel. Combinadas, las flechas de conexión forman una línea de campo eléctrico. 11- Repita estos pasos para dibujar un total de 10 líneas de campo eléctrico que se originan en el electrodo positivo, espaciando el inicio de cada línea uniformemente a lo largo de su superficie. Específicamente dibuje 7 de las 10 líneas de campo salen de la superficie interna del electrodo, y las 3 líneas de campo restantes salen de la superficie exterior del electrodo. 12- ¿Dónde estaba el campo eléctrico más fuerte? Justifica tu respuesta. 13- ¿Qué se puede decir sobre el voltaje en cada punto de una isolina de potencial eléctrico? 14- ¿Qué representan las líneas de campo eléctrico? 15- ¿Cómo cambiaría la forma de las líneas de campo eléctrico si aumentara el diferencia de potencial entre los electrodos? Justifica tu respuesta. 16- En base a su experiencia en esta actividad de laboratorio, estime la forma del campo eléctrico que rodea los electrodos que se muestran a continuación: dibujar isolinas de potencial eléctrico y suficientes líneas de campo eléctrico. Supongamos que la cantidad de carga en ambos electrodos es igual y opuesta. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ESTE GEORGE MONEGRO