Laboratorio n 2 Campo Electrico

8/17/2019 Laboratorio n 2 Campo Electrico

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DESAN MARCOS

(Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS

Laboratorio de Física III – Experiencia 2

Campo EléctricoProfesor

Luis Mendoza Carbajal

IntegrantesEstudiante Código E!P

Lucar Monzón"

Crist#ian !ndree$%$&'$2( Ing Electrónica

Mendoza Castro" )iego

Leonardo$%$&'2(% Ing de *eleco+unicaciones

,ole !rias" )aniel -esus $%$&'2%$ Ing de *eleco+unicaciones

Peralta ,apan" -os.-esus

$%$&'$%$ Ing Electrónica

Po+a /olís" -os. Luís $%$&'202 Ing de *eleco+unicaciones

1orario

Lunes $% – $0 #rs

Fec#a realizada

$ de setie+bre del 2'$%

Fec#a de entrega

22 de setie+bre del 2'$%

Ciudad Universitaria, 22 de setiembre del 2014


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TABLA 1

P1

3 4 56

7(" ' '"0

7$$ 78"% '"0

79" 72 '"07& 78 '"0

79" 2 '"0

7& 8 '"0

P2

3 4 56

7" 70 $"2

70"2 70 $"2

7 ' $"2

7"$ 8 $"2

7"% %"$ $"2

7"( 0" $"2

P3

3 4 567$" ' 2

7$"& 8 2

7$" 2

7$" ( 2

7$" 72 2

7$"( 70 2

P4

3 4 56

$ ' 2"0

'"( $ 2"0

'"( 8 2"0$ 0 2"0

'" 72 2"0

'" 7% 2"0

P5

3 4 56

(" ' %"%

("& 8 %"%

9"$ %"%

("& 72 %"%

("0 7 %"%

9"2 7( %"%


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1. Determine la magnitud del campo eléctrico entre las lneas e!uipotenciales.

"El campo eléctrico es uni#orme$ "Por !ué$

/i tene+os las siguientes :alores;

ΔV 1

ΔV 2

ΔV 3

ΔV 4

ΔV 5

'"0 : $"2 : 2 : 2"0 : %"% :

4 la distancia entre;

ΔV 1− ΔV

2 ΔV

2− ΔV

3 ΔV

3− ΔV

4 ΔV

4− ΔV

5

2" c+ < 2"$'72 + 8" c+ < 8"$'72 + 2" c+ < 2"$'72 + ( c+ < ("'$'72 +


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En=V n+1−V n

d

)onde; n=¿ n=+ero de ca+po el.ctrico de prueba > $" 2"

8"%

d=¿ distancia entre V n+1−V n

Por lo tanto" los ca+pos el.ctricos de prueba son;

E1

E2

E3

E4

2% ,?C 22"90 ,?C 2% ,?C 2"(2 ,?C

Co+o se obser:a" el ca+po el.ctrico tiende a ser constante /e dice @ue tiendepor errores en la +edición

2. En su gr%#ica& di'u(e algunas lneas e!uipotenciales para el sistema de

electrodos !ue utili)*.

-15 -10 -5 0 5 10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

Lineas equipotenciales del potencial eléctrico

ΔV=0,6 v

ΔV=1,2 v

ΔV=2 v

ΔV=2,6 v

ΔV=4,4 v


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3. "C*mo seran las lneas e!uipotenciales si los electrodos #ueran de

di#erentes #ormas$

Co+o se puede notar en el grAfico anterior" las líneas e@uipotenciales adoptan la

for+a de la figura" dependiendo de su contorno Co+o el siste+a tiene dos

electrodos" confor+e nos :a+os alejando de la pri+era figura" las líneas

e@uipotenciales adoptan la for+a de la segunda figura

4. "Por !ué nunca se cru)an las lneas e!uipotenciales$

Las líneas e@uipotenciales son perpendiculares a las líneas del ca+po el.ctrico" por

lo tanto" son paralelas entre sí


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5. +i ,d. imaginariamente coloca una carga de prue'a en una corriente electroltica

"Cu%l ser% su camino de recorrido$

Co+o sabe+os las cargas de prueba son positi:as" por ende son atraídas por el

polo negati:o de la fuente electrolítica" co+o se puede apreciar en el siguiente

grAfico

-. "Por !ué las lneas de #uer)a de'en #ormar un %ngulo recto con las lneas

e!uipotenciales cuando las cru)an$

Bn conductor en estado electrostAtico" debe tener su cargas estAticas por definiciónD"

por ello sus cargas deben estar en su superficies" si estu:ieran en su interior se :erían

afectadas por fuerzas #a cargas" por ende no #a ca+po el.ctrico" si el ca+po es '

entonces su potencial es constante" por ende un conductor en estado electrostAtico" es

e@uipotencial !#ora" esto es lo @ue nos interesa @ue las #arían desplazarse" a no

estarían estAticas Por lo tanto en el interior del conductor no" a sabe+os @ue las cargas

estAn en la superficie" de estas cargas sabe+os ta+bi.n salen si son cargas positi:asD

líneas de ca+po el.ctrico" o líneas de fuerza" para el caso es lo +is+o /i estas líneas"

en el punto donde interseca la superficie conductora" tu:ieran una co+ponente paralela a

ella" estarían so+etiendo a la carga" a una fuerza @ue la desplazara sobre la superficie"

esto contradice el estado electrostAtico )ebido a ello se deduce @ue la línea" en el punto

donde interseca a la superficie conductora @ue es e@uipotencialD tiene exclusi:a+ente

co+ponente perpendicular a la superficie


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. El tra'a(o reali)ado para transportar la unidad de carga de un electrodo a otro es/

El trabajo @ue realiza el ca+po el.ctrico sobre una carga q cuando se +ue:e desde una

posición en el @ue el potencial es V A a otro lugar en el @ue el potencial es V B es;

W =q (V A−V B )

W =1,6×10−19 ( 4.4−0.6 )

W =6.08×10−19

0. +iendo E=V B−V A

d & el error a'soluto es/

Para encontrar el error absoluto pri+ero :a+os a utilizar las fór+ulas para las +ediciones

directas en indirectas *o+are+os el nu+erador co+o ! el deno+inador co+o

A= A∓∆ A

A=∑V X

n

Entonces;

A=0.6+1.2+2+2.6+4.4

5=2.16

∆ A=√ E I 2+ E A

2


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∆ A=√√ (0.125 )2+(0.125)22

+√(2.16−0.6)2+(2.16−1.2)2+(2.16−2)2+(2.16−2.6)2+(2.16−4.4)2

5

2

∆ A=1.22

A=2.16V ∓1.22V

Para to+a+os;

B=B∓∆ B

B= Distanciatotalenmetros

nº demedidas=

menor punto+mayor puntonº

=0.075+0.088

5=0.0326

∆ B=√ E I 2+ E

A

2

Error instru+ental de regla; '''$+

∆ B=√0.0012+

3√∑ (B−d)

2

n

√ n−1

2

> √ 0.0012+41.82=0.417

B=0,0326V ∓0.417V

El :alor de E estarA dado de la siguiente +anera;

E= E∓∆ E


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∆ A

A¿¿¿

E= A

B

∓ E √ ¿

E=66.25V ∓12820.7V =12886.95V

El error absoluto serA; 12886.95V

. El error relatio de la medida de E es/

E=∆ E

E=12820.7V

66.25V =193.52V

1. "ué seme(an)a di#erencia e6iste entre un campo eléctrico un campograitatorio$

/e+ejanzas

Las líneas de fuerza de los ca+pos gra:itatorio el.ctrico son abiertas" es decir"

e+piezan en alg=n punto fuentes del ca+po o el infinitoD ter+inan en alg=n otro

su+ideros del ca+po o el infinitoD

Las fuerzas debidas a los ca+pos gra:itatorio el.ctrico son centrales

Las fuerzas gra:itatorias el.ctricas tienen la dirección del ca+po

)iferencias

El ca+po gra:itatorio no tiene fuentes" sus líneas de ca+po sie+pre e+piezan en

el infinito El ca+po el.ctrico" por el contrario" puede tener fuentes su+ideros

serAn fuentes las cargas positi:as su+ideros las negati:asD Las fuerzas del ca+po gra:itatorio son sie+pre de atracción" +ientras @ue las del

ca+po el.ctrico pueden ser tanto de atracción co+o de repulsión


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Bn punto +aterial sólo crea ca+pos gra:itatorios" tanto si estA en reposo co+o si

estA en +o:i+iento Bna carga el.ctrica" por el contrario" crea un ca+po el.ctrico

si estA en reposo uno el.ctrico otro +agn.tico si estA en +o:i+iento Cual@uier cuerpo +aterial crea un ca+po gra:itatorio Para crear un ca+po

el.ctrico #ace falta" ade+As" @ue el cuerpo est. cargado Bn ca+po el.ctrico se puede apantallar" +ientras @ue un ca+po gra:itatorio no

11. +i el potencial eléctrico es constante a traés de una determinada regi*n del

espacio. "ué puede decirse acerca del campo eléctrico en la misma$ E6pli!ue.

/e puede decir @ue el ca+po el.ctrico es constante sie+pre cuando no afectes la región

con un diel.ctrico Esto se puede entender +ejor si se estudia la teoría de los capacitores

desde un libro de física En el caso de los capacitores se utiliza un diel.ctrico @ue

au+enta el ca+po el.ctrico a @ue cuando es de aire el diel.ctrico no es suficiente para

generar algunos ca+pos el.ctricos re@ueridos en los capacitores para circuitos el.ctricos

1a @ue recordar @ue si existen diferentes +ateriales @ue pueden ser:ir para +odificar el

ca+po el.ctrico" el aire es un diel.ctrico cuando #a tor+entas este se ro+pe

pro:ocando raos el.ctricos entre un punto de +aor potencial nubesD un punto de

+enor potencial tierraD" pero en este caso el diel.ctrico no es constante debido a @ue la

región entre el cielo la tierra es :ariable" por tanto este diel.ctrico el aireD puede :ariar

constante+ente

7 8ateriales /

9oltmetro :uego de electrodos de co're


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?EC


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