Teoría:

Líneas de campo eléctrico [1] Son líneas curvas paralelas al vector del campo eléctrico existente a cualquier punto en el espacio. No son objetos materiales, se usan como una representación grafica para tener una descripción cualitativa del campo eléctrico, solo se debe dibujar un número finito de líneas partiendo de cada carga, parecería que el campo fue cuantizado y que solo existen en unas partes del espacio, pero todo el campo es continuo. Las líneas de campo eléctrico representan el campo en diversos puntos, hay casos especiales, pero en general no representan la trayectoria de una partícula cargada moviéndose en un campo eléctrico. Fueron establecidas por Faraday y se relacionan con el campo eléctrico de una región en el espacio:El vector E del campo eléctrico es tangente a la línea del campo eléctrico en cada punto. La dirección de la línea, indicada por una punta fecha, es igual a la dirección del vector del campo eléctrico.La cantidad de líneas por unidad de superficie que pasan a través de un área perpendicular a dichas líneas es proporcional a la magnitud del campo eléctrico en dicha región. Las líneas de campo están cerca donde el campo eléctrico sean fuerte y separadas donde el campo es débil.

Superficies Equipotenciales Por lo explicado anteriormente sobre el campo eléctrico en un conductor y como el potencial es el mismo en todo el conductor, se refiere a que ocupa un volumen equipotencial y su superficie es una superficie equipotencial. Como el potencial es constante sobre una superficie así, el cambio de V cuando una carga testigo experimenta un desplazamiento ds paralelo a la superficie dV= -E.ds. La única forma de que el campo E pueda ser perpendicular a cualquier elemento de longitud trazado sobre la superficie, es que lo sea a la superficie misma. Por ello cualquier línea de campo eléctrico que atraviese una superficie equipotencial debe ser perpendicular a esta.

Para poder realizar la medición de una diferencia potencial, ambos puntos sobre los que se desea medir deben encontrarse en paralelo, es decir, lo quiere decir que se encuentre en derivación sobre los puntos de los cuales queremos realizar la medición. Debido a lo anterior, el voltímetro debe contar con una resistencia interna lo más alta que sea posible, de modo que su consumo sea bajo, y así permitir que la medición de la tensión del voltímetro se realice sin errores.En otras palabras un voltímetro está constituido por un galvanómetro que nos permitirá medir la intensidad de corriente que pasa a través de una bobina y una resistencia cuyo valor sea tan grande que la corriente que deba pasar por el circuito tenga un valor despreciable y pueda ser medida. La diferencia de potencial corresponde al producto entre la corriente y la resistencia en el voltímetro, des esta forma se conoce la resistencia y se averigua la intensidad de corriente por medio del galvanómetro pudiendo calcular la diferencia de potencial.

Materiales:

• Sulfato de cobre • Galvanómetro• Papel milimetrado • 5 electrodos • Una cubeta • Una resistencia de micrón • Una fuente de voltaje de corriente directa

Procedimiento:

1. Se colocó papel milimetrado debajo de la cubeta, para medir las coordenadas de los puntos equipotenciales.

2. En la cubeta se puso una capa de agua de 0,5 cm aproximadamente.

3. Se conectó el voltímetro. El borne positivo del voltímetro fue conectado al explorador, este montaje se muestra en la figura 4.

4. El explorador se movió dentro del agua, variando el potencial mientras se desplazaba de un electrodo hacia el otro.

5. Con el explorador en la cubeta se buscaron puntos que tengan el mismo potencial (10 coordenadas que tengan el mismo potencial)

6. Los puntos se trasladan al papel milimetrado y con estas se dibujan las líneas equipotenciales.

7. Se repitió el procedimiento para diferentes pares de electrodos: plano-plano, circular-plano.

8. Al obtener las equipotenciales para una distribución dada de carga, se construyen las líneas de fuerza del campo eléctrico trazando una línea continua que corte siempre las equipotenciales perpendiculares.

ANÁLISIS Y RESULTADOS:

Se midió la diferencia de potencial generadas por una fuente a 15 V conectada a pares de electrodos anillo-anillo, rectángulo- anillo y rectángulo-rectángulo en una cubeta de agua donde con ayuda de un voltímetro y un explorador conectado al terminal positivo se buscaron puntos con el mismo potencial realizando tres mediciones por punto y tomando el promedio de los resultados obtenidos con el fin de construir líneas equipotenciales entre los pares de electrodos y de manera adicional líneas de campo eléctrico que como se observará en el informe serán perpendiculares a las primeras.

A B C D E F G H I J K1 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 -2,0 -4,0 -6,0 -8,0 -10,02 0,4 3,7 6,-9 6,7 10,-6 11,8 -3,4 -5,3 -7,4 -9,6 -10,43 0,3 3,6 6,-8 6,5 7,-3 13,15 -3,8 -5,7 -7,8 -10,7 -12,74 0,2 2,6 5,-6 6,4 11,-8 10,1 -5,12 -7,12 -9,11 -12,11 -15,115 0,1 2,8 4,-3 7,-5 12,-13 10,2 -3,9 -7.16 -10,15 -13,14 -10,46 0,-1 2,12 4,-1 9,-8 7,3.5 10,-4 -2,-7 -7,-7 -7,-6 -10,-6 -11,-47 0,-2 2,-1 4,2 6,-2 8,7 12,-6 -3,-11 -5,-3 -6,-3 -9,-2 -13,-88 0,-3 2,1 4,5 7,-4 9,13 14,-12 -2,-6 -6,-9 -10,-15 -12,-9 -16,-

129 0,-4 2,10 4,7 6,2 10,16 13,-8 -3,-4 -6,-

14-10,-15 -13,13 -18,15