LINEAS EQUIPOTENCIALES

Resumen

Mediante la práctica vamos a determinar la definición de  líneas equipotenciales, por medio de una cubeta llena de agua y una fuente , dentro de la hay unos electrodos de cierta simetría. Con el multímetro mediremos unas distancias, radios y ángulos, con el resultado haremos las hipótesis con respecto a la toma de datos. Con esas hipótesis podemos ya dar una comparación de definición conceptual a la teórica.

Introducción

Siguiendo la reseña histórica en publicaciones anteriores, los científicos determinan que el dibujo que expresa la línea de fuerza puede depender de su simetría o distancias  entre las dos cargas puntuales. Ellos pensaron si eso sucedía en las tres dimensiones (X, Y, Z).

De un modo muy similar a las curvas de nivel representaron estos científicos la expresión de las líneas equipotenciales,  esto nos llevó a mira si el potencial eléctrico puede variar o ser constante con respecto a su radio.

Marco Teórico

Al tener dos cargas a cierta distancia se describe cierto comportamiento, el del campo que se forma entre estas dos cargas, el comportamiento del campo eléctrico. Esto depende de las cargas, si son opuestas tendrán a formar  líneas equidistantes entre las cargas, además de paralelas y viajaran de una carga a la otra, en cambio sí son del mismo signo estas líneas no irán de una carga a la otra se repelaran y irán en sentido opuesto.

La fuerza que hay entre estas dos cargas es directamente proporcional a la distancia, es decir entre más distancia halla menos va ser la fuerza, de ay se puede decir que el campo tendrá fuerza infinita si la distancia tiende a cero. 

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Ecuacion No [1] Fuerza entre cargas "Formula tomada del libro de Serway 7ma edición"

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Imagen No [1] Imagen de las líneas de campo

http://elfisicoloco.blogspot.com/2013/02/lineas-de-campo-electrico.html

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Estas líneas son equidistantes eso quiere decir que no se tocan y siempre paralelas, esta líneas marcan el rumbo del campo el cual esta alimentados de las cargas, la distancias a la que están estas líneas se les llama voltaje o potencial eléctrico. De una carga a la otra si se mira en 2d se observara líneas que van de un punto a otro pero, ya en 3d que es el caso más realista se ven superficies de circunferencias prologadas de una carga  a la otra, es decir un tipo de alambre.

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Imagen No [2] cuando los electrodos son circulares las fuerzas son equidistante

http://charlesaugustindecoulomb-vanani.blogspot.com/2011_02_01_archive.html

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Imagen No [3] cuando los electrodos son lineales el comportamiento de las cargas es paralelo a la superficie.

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Materiales

Multímetro

Es un patrón de medida de voltios el cual consiste en la utilización de dos tipos de cables, uno referente a la tierra y otro a la corriente. Es útil al saber cuánto es el flujo en una fuente o en un cuerpo aislado

Laminas conductoras

Son formas geométricas diseñadas para el flujo constante de electricidad, en donde son de gran ayuda para el análisis de campo y líneas de campo eléctrico. Son por lo general estructuras de materiales conductores.

Fuente de alto voltaje

 Es un elemento que permite la conductividad de voltios de su fuente a otro sistema determinado.

Metodología

Debajo de una cubeta llena de agua ponemos una referencia de distancias y radios en el cual vamos a tomar las medidas de voltaje, dentro de la cubeta vamos a colocar diversos electrodos con diferentes geometrías, para observar las líneas equipotenciales en la carga puntual, cada electrodo va conectado a una fuente de energía, al electrodo vamos a variar el voltaje, y mediremos el voltaje con el multímetro en cada distancia del electrodo.

Vamos a utilizar dos geometrías diferentes, una es circular, la otra son dos plaquetas paralelas, a ellas les mediremos la distancia entre plaquetas, radio y ángulo.

 Análisis de resultados

A continuación se mencionaran y se ilustraran los datos obtenidos en una prueba experimental, la cual se adquirió un cierto numero de voltios de diferente magnitud y distancia entre lineas y radios. estos últimos se hallaron con la relación del primer cuadrante de una circunferencia la cual se vario el angulo y la longitud del radio 

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Tabla No [1] Resultados obtenido en la recolección de datos con sus respectivos promedios e incertidumbres 

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Grafica No [1] Linealizacion del voltaje sometido y la longitud (promedios de las longitudes) de las lineas analizadas 

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A continuación se plasmara los resultados de las pruebas frente a la ultima toma de datos del primer cuadrante de la circunferencia 

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Tabla No [2] Datos obtenidos en la medición del primer cuadrante con el multimetro, incertidumbre y promedios de los voltios

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Grafica No [2] Linealizacion con errores tipicos de los voltios vs grados .

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Bibliografia

[1] FISICA, Raymond A. Segway, James Madison University,capitulor 6. 

[2] FISICA 5ta edition R.S Faugg, Raymond A. Segway, chapter 15.

Infografia

[3]http://charlesaugustindecoulomb-vanani.blogspot.com/2011_02_01_archive.html

[4]http://elfisicoloco.blogspot.com/2013/02/lineas-de-campo-electrico.html

[5]http://es.slideshare.net/danisandoval/linealizacion-1

[6]http://es.slideshare.net/iaespino/campo-elctrico