PRACTICA DE LABORATORIO 3: LÍNEAS DE CAMPO.
Luisa Maria Parra Arboleda (2138130), Gustavo Andrés Rodríguez Vargas (2147260).
Facultad de ingeniería civil - Laboratorio de física eléctrica - Universidad Santo Tomás Bogotá D.C Colombia.
Tabla de Contenidos
- Introducción
INTRODUCCIÓN
En este documentos se presentan resultados del análisis cualitativo del comportamiento de las líneas de campo de diferentes modelos cargados eléctricamente. La metodología planteada en el laboratorio de Física Eléctrica consto en la elaboración de 3 modelos ,los cuales permitieron la percepción de la interacción de cada campo eléctrico reflejado en sus líneas de campo.
Palabras clave: Líneas de campo, carga, campo eléctrico,
Objetivos
General:
Comprender el comportamiento del campo eléctrico producido por la interacción de varios elementos cargados eléctricamente a través de la visualización y análisis de las líneas de campo emitidas por los modelos empleados.
Específicos:
- Visualizar las proyecciones dadas a partir de la aplicación de carga eléctrica de cada modelo.
- Analizar el comportamiento de las líneas de campo con respecto a la interacción de diferentes elementos.
- Observar experimentalmente la formación de líneas de campo eléctrico entre los electrodos con formas diferentes
Marco conceptual
El concepto de líneas de campo (o líneas de fuerza) fue introducido por Michael Faraday (1791-1867).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. distribución de líneas de campo en una partícula.
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Además, el campo eléctrico será un vector tangente a la línea en cualquier punto considerado.
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Figura 2. interacción entre dos partículas y su campo eléctrico.
Las propiedades de las líneas de campo se pueden resumir en:
- El vector campo eléctrico es tangente a las líneas de campo en cada punto.
- Las líneas de campo eléctrico son abiertas; salen siempre de las cargas positivas o del infinito y terminan en el infinito o en las cargas negativas.
- El número de líneas que salen de una carga positiva o entran en una carga negativa es proporcional a dicha carga.
- La densidad de líneas de campo en un punto es proporcional al valor del campo eléctrico en dicho punto.
- Las líneas de campo no pueden cortarse. De lo contrario en el punto de corte existirían dos vectores campo eléctrico distintos.
- A grandes distancias de un sistema de cargas, las líneas están igualmente espaciadas y son radiales, comportándose el sistema como una carga puntual.
Montaje experimental
Materiales
- Fuente de alto voltaje
- Aceite
- Electrodos
- Fecula de maiz
- recipiente de vidrio
Procedimiento y registro de datos
Caso 1
Por la presencia de un electrodo dentro del otro con una distancia igual en cada lado, no se encontró una mayor presencia de líneas de campo en un sector, pero si por el contrario como también fue evidenciado al momento de mover un electrodo más cerca a un lado del círculo, encontramos que ya no son tan fuertes las líneas de campo en la parte en la que están más separadas con respecto a las de menor distancia.
Caso 2
Se genera una mayor presencia de líneas de campo en las puntas , aunque no se evidencia claramente las líneas de campo de la parte del centro por tener una distancia más notable con respecto a los otros puntos, como la fecula de maiz esta mas empapada de aceite, es más difícil de transferir
Caso 3
Se general líneas de campo perpendiculares ya que por su forma es el único medio de campo para transferir la energía.
Análisis e incertidumbres
¿ Que indica el numero de lineas?
El número de líneas por unidad de área a través de una superficie perpendicular a las líneas es proporcional a la magnitud del campo eléctrico en esa región. Así, es más grande cuando las líneas de campo están próximas entre sí y es pequeño cuando están apartadas.
PREGUNTAS:
1. Qué son las líneas de campo?
R// Una línea de campo es una interacción entre dos cuerpos y esta representada por líneas, las cuales son el medio de transporte de energía y/o carga
2. Cuando y entre que se presentan?
R// Entre dos cargas que se atraen y no se repelen, siempre habra una misma disposición de líneas que será la que va a llegar a la otra.
3. Tienen una simetría o forma?
R// No hay simetría en todas, y la forma que se presente será de acuerdo a las líneas y con respecto a la distancia que exista entre estas.
Conclusiones
El desarrollo de la práctica de laboratorio permitió la identificación de factores ligados al comportamiento de las líneas de campo, tales como:
1. la fuerza del campo eléctrico es inversamente proporcional a la distancia de las partículas que interactúan.
2. Las cargas buscan siempre el mejor conductor.
3. la forma irregular de las puntas producen una mayor distribución y reacción por parte de las cargas.
Bibliografía
[1] R. A. Serway, FISICA, Tomo II, 5ª. Edición.McGraw Hill, 2000, Secciones 23.5,6 y 25.1,3,6,9.
[2]http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/electro/campo_electr.html
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