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LINEAS EQUIPOTENCIALES

UNIVERSIDAD DEL VALLEFacultad de ciencias naturales y exactasDepartamento de FsicaSantiago de Cali, Octubre 16 del 2014

Reporte de resultados.ambos mtodos con su respectiva incertidumbre Anlisis de datos. Tablas (enumerarlas) operaciones resultados conclusionesEl campo elctrico puede representarse mediante lneas del campo elctrico o de fuerza que se originan en las cargas positivas y terminan en las cargas negativas, dirigidas hacia la regin de menor potencial.El potencial elctrico es inversamente proporcional a la distancia y directamente proporcional a la carga.La serie de repeticiones que se realiz en la prctica permite realizar un tratamiento estadstico sobre los datos y obtener una mayor precisin en cada medida, al obtener criterios para eliminar valores atpicos o anormales. Las lneas equipotenciales son concntricas a las cargas que las generan, adems son perpendiculares a las lneas de campo elctrico.

bibliografa si se necesita?electromagnetismo2011b.wikispaces.com/file/view/Informe+de+laboratorio+LINEAS+EQUIPOTENCIALES.pdfhttp://www.ual.es/~mjgarcia/lineasequi.pdfhttp://es.slideshare.net/guestd93ebf/infome-2-lineas-equipotenciales-y-campo-electricohttp://es.slideshare.net/ijaji/informe-2-equipotenciales?related=1

https://www.youtube.com/watch?v=daA89ECzx58 minuto 8:48https://www.youtube.com/watch?v=Uvfa7sN_SCY

Incertidumbre relativa: que tan preciso fue la medicin

REPORTE DE RESULTADOS:

ProcedimientoTeniendo el montaje como se muestra en la imagen # 1, con la configuracin de los electrodos mostrados en el papel de conductividad elctrica.debemos aclarar que estuvo igualmente conectada a la fuente de potencial en 6V.

Imagen# 1. Montaje de electrones (cargas puntuales)

LNEAS EQUIPOTENCIALES EXPERIMENTO: Para la comparacin tambin fue necesario medir los diferentes potenciales elctricos en los puntos en forma de cruz(+) demarcadas por papel, para con esto obtuvimos algo representado en la imagen #2.

Imagen #2. Datos a escala obtenida.

Potencial elctrico.

Despus de medir los potenciales elctricos para las lneas equipotenciales, debemos fijarnos en la lnea geomtrica perpendicular entre los dos electrodos antes mencionados, tomando datos en la mitad de las divisiones mostradas en el papel, esto podremos observarlo igualmente en la imagen #2.REPORTE DE DATOS

Primeramente, para realizar el clculo de r se tuvo en cuenta cual era la distancia total entre ambas cargas, en este caso fue de (12.0 cm 0.1cm) y de igual forma, nuestro sistema de referencia, en este caso esta ubicado en la carga positiva (ver figura 1). De acuerdo a lo anterior, se tiene en cuenta la siguiente frmula que fue necesaria para hallar cada una de las distancias correspondientes : (r= L- r), la frmula fue utilizada de la siguiente manera:

Grafica

Ej: r= 11.5-0.5= 11.0 cm

Los dems valores pueden apreciarse en la tabla 1 (columna 1) Estos valores sern usados posteriormente en la realizacin de las grficas .

Figura 1. Representacin de origen de coordenadas y Clculo de r

Tabla 1 wachu wachuModelo Terico 1 (Campo Elctrico generado por cargas puntuales) Por otra parte, para encontrar los valores del potencial elctrico segn el modelo terico 1 (Cargas puntuales) se tiene en cuenta, las siguientes formulas o el siguiente procedimiento: V= (Reemplazamos o sustituir) (Factor comn)

Posteriormente, introducimos los valores de r (distancias) entre ambas cargas (la positiva y la negativa (r+) y (r-), una vez esto se ha realizado con todos y cada uno de los valores (ver tabla 1(columna 5)) , escogemos el valor absoluto mayor y dividimos cada valor encontrado entre el valor absoluto, o en otras palabras, realizamos la normalizacin (ver tabla 1(columna 6)).

Ej:

Modelo Terico 2 (Campo elctrico generado por un filamento delgado infinito) Para encontrar los valores del potencial elctrico segn el modelo terico 2, se tendr en cuenta las siguientes frmulas, con el fin de hallar los valores tericos y normalizar:

Valores Experimentales. Para encontrar los datos experimentales tomamos como referencia los datos de la diferencias de potencial elctrico obtenidos en el laboratorio con el lpiz de grafito y el valor de la mitad (Ver tabla 1(columna 2)). Se utiliz la ecuacin:

Ej: =

Como se muestra en el ejemplo de arriba, introducimos el valor del voltaje de un punto determinado y lo restamos con el valor del voltaje de la mitad que para todos ser (3.00). Esto se realiza ya que con el valor de la mitad podemos neutralizar las cargas porque el valor del voltaje all ser cero.

Para poder identificar a cul de los modelos tericos investigados corresponde a lo realizado experimentalmente, se realizan 4 grficas. Las cuales se muestran a continuacin, en la grafica numero 4 se puede ver que se encuentran trazados los valores experimentales y los valores de los modelos tericos 1 y 2, con el fin de comparar e identificar con cual de ellos se relaciona lo realizado en la prctica.

Grfica 1. Voltaje (V) Vs distancia (cm) del mtodo Experimental.

Grfica 2. Voltaje (V) Vs distancia (cm) del modelo Terico 1 (cargas puntuales).

Grfica 3. Grfica 1(experimental) VS Grfica 2(Modelo terico 1).

Lneas equipotenciales encontradas y las lneas de campo elctrico.

1. Ests de acuerdo con lo esperado tericamente? R/ De acuerdo con las suposiciones del modelo terico, el potencial elctrico es inversamente proporcional a la distancia entre la carga de prueba y el punto donde se calcula el campo; es decir, a una mayor distancia del electrodo el potencial debe ser menor. Esto concuerda con los resultados obtenidos a partir de la medicin de voltaje, aunque no todos los puntos concuerdan con lo esperado tericamente debido quizs al uso prolongado del papel.

2. En este experimento se detectaron lneas o superficies equipotenciales?; por qu?Tericamente se esperaba que las mediciones de voltaje sobre el papel conductor comprobar la existencia de lneas equipotenciales alrededor de los electrodos. A pesar de que estas lneas no son tan exactas como se quisiera, si aparecen puntos equidistantes a los electrodos a lo ancho del papel conductor, que se encuentran a un mismo potencial; este resultado nos conduce a concluir la existencia de lneas equipotenciales alrededor de los electrodos.

3. Podremos determinar experimentalmente las lneas equipotenciales de las placas plano paralelas en el espacio vaci? Enfoque su respuesta a explicar la necesidad de un medio conductor sobre el cual se encuentren los electrodos.

Si se considera cada electrodo como el corte de una placa infinita ortogonal al plano del papel con este mismo plano, las lneas perpendiculares a la lnea recta que une los dos electrodos representaran las lneas equipotenciales, ya que estas son perpendiculares a las lneas de campo. Realizando las mediciones sobre el papel conductor podemos comprobar su existencia, aunque en realidad estn dispersas en el espacio vaco, slo se pueden medir en el papel.

Tabla Final. Para encontrar los datos experimentales y valores predichos tericamente para el modelo de las cargas puntuales y las lneas de carga (papel conductor con dos electrodos en forma de puntos). Se utiliz las ecuaciones:

Potencial elctrico entre electrodos:

5. Compare visualmente las dos curvas tericas obtenidas en el paso anterior con la experimental, y elabore una conjetura razonada sobre cul de los dos modelos tericos representa ms apropiadamente sus datos. Tenga en cuenta para ello los mrgenes de incertidumbre experimental.

6. Repase sus conocimientos de electrosttica, y proponga alguna hiptesis cualitativa que explique tericamente lo obtenido en la instruccin anterior.Las lneas de campo creadas por un alambre infinitamente largo con densidad de carga lineal , son lneas radiales ubicadas sobre planos perpendiculares al eje del alambre, como el plano del papel; mientras que las lneas de campo alrededor de dos cargas puntuales son tambin radiales pero localizadas sobre un infinito nmero de planos; esto podra explicar la mayor aproximacin del modelo 2 a los datos experimentales.

CONCLUSIONES

Las lneas equipotenciales son la unin donde hay puntos de igual diferencia de potencial elctrico. Por tanto estas lneas son perpendiculares a las lneas del campo elctrico, ambas lneas varan en su magnitud y direccin de acuerdo a la distribucin de la carga.