LABORATORIO N 2CAMPO Y POTENCIAL ELECTRICO

JAIRO JESUS OROZCO CALVO 1111990WILFRIDO MENESES GELVIS 1111918JHOAN ANDRES PEARANDA RODRIGUEZ 1112018

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDERFACULTAD DE INGENIERIASINGENIERIA CIVIL ELECTRICIDAD Y MAGNETISMOCIUDAD DE SAN JOSE DE CUCUTA2015LABORATORIO N 2CAMPO Y POTENCIAL ELECTRICO

JAIRO JESUS OROZCO CALVO 111190WILFRIDO MENESES GELVIS 1111918JHOAN ANDRES PEARANDA RODRIGUEZ 1112018

PROFESOR:CARLOS JESUS CONTRERAS BARRETO

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDERFACULTAD DE INGENIERIASINGENIERIA CIVIL ELECTRICIDAD Y MAGNETISMOCIUDAD DE SAN JOSE DE CUCUTA2015TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN1. OBJETIVOS1. DESARROLLO TEORICO1. DETALLES EXPERIMENTALES1. RESULTADOS EXPERIMENTALES1. PROCESAMIENTO DE DATOS1. CONCLUSIONES

RESUMEN

El contenido de este informe va enfocado en los conceptos de campo y potencial elctrico, donde se observa los diferentes fenmenos fsicos que se relacionan entre los conceptos. Dando una idea ms clara de sus funciones.Contiene la solucin de todas las preguntas planteadas para la interpretacin de sus conceptos y contenidos de las tablas 1 y 2.

1. OBJETIVOS

Objetivo General:Determinar la relacin entre la intensidad del campo elctrico y la diferencia de potencial para una esfera conductora. Objetivos Especficos: Determinar la relacin entre la intensidad del campo elctrico y el potencial elctrico, a una distancia fija r, medida desde el centro de una esfera conductora. Determinar la relacin entre la intensidad del campo elctrico y la distancia r, medida desde el centro de una esfera conductora, cuyo potencial elctrico se mantendr constante.

1. DESARROLLO TEORICO

CAMPO ELECTRICO:La presencia de carga elctrica en una regin del espacio modifica las caractersticas de dicho espacio dando lugar a un campo elctrico. As pues, podemos considerar un campo elctrico como una, regin del espacio cuyas propiedades han sido modificadas por la presencia de una carga elctrica, de tal modo que al introducir en dicho campo elctrico una nueva carga elctrica, sta experimentar una fuerza.El campo elctrico se representa matemticamente mediante el vector campo elctrico, definido como el cociente entre la fuerza elctrica que experimenta una carga testigo y el valor de esa carga testigo (una carga testigo positiva).La definicin ms intuitiva del campo elctrico se la puede dar mediante la ley de Coulomb. Esta ley, una vez generalizada, permite expresar el campo entre distribuciones de carga en reposo relativo. Sin embargo, para cargas en movimiento se requiere una definicin ms formal y completa, se requiere el uso de cuadrivectores y el principio de mnima accin. A continuacin se describen ambas.Debe tenerse presente de todas maneras que desde el punto de vista relativista, la definicin de campo elctrico es relativa y no absoluta, ya que observadores en movimiento relativo entre s medirn campos elctricos o "partes elctricas" del campo electromagntico diferentes, por lo que el campo elctrico medido depender del sistema de referencia escogido.

Campo elctrico producido por un conjunto de cargas puntuales. Se muestra en rosa la suma vectorial de los campos de las cargas individuales;.

POTENCIAL ELECTRICO:El potencial elctrico o potencial electrosttico en un punto es el trabajo que debe realizar un campo electrosttico para mover una carga positiva q desde el punto de referencia,[] dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza elctrica. Matemticamente se expresa por:

El potencial elctrico slo se puede definir para un campo esttico producido por cargas que ocupan una regin finita del espacio. Para cargas en movimiento debe recurrirse a los potenciales de Linard-Wiechert para representar un campo electromagntico que adems incorpore el efecto de retardo, ya que las perturbaciones del campo elctrico no se pueden propagar ms rpido que la velocidad de la luz. Si se considera que las cargas estn fuera de dicho campo, la carga no cuenta con energa y el potencial elctrico equivale al trabajo necesario para llevar la carga desde el exterior del campo hasta el punto considerado. La unidad del sistema internacional es el voltio(V). Todos los puntos de un campo elctrico que tienen el mismo potencial forman una superficie equipotencial.

CAMPO Y POTENCIAL ELECTRICO: El campo elctrico E y una carga puntual Q a una distancia r se representa con un vector hacia afuera si la carga es positiva y hacia la carga si es negativa. Mientras que el potencial elctrico V es un escalar. Su frmula matemtica es:

1. DETALLES EXPERIMENTALES

1. Teniendo el montaje del experimento comenzamos por encender los instrumentos de trabajo. Revisamos que fuente de voltaje este es una escala de 10.

1. Para completar la tabla1 tenamos que ubicar en la fuente de poder la cantidad de voltaje que queramos que se transmita, en este caso (0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0). Ubicando el voltaje se toma la medida del campo elctrico E con el multmetro, en cada uno de los voltajes.

1. Para la tabla 2 se deja un voltaje constante y se va cambiando la distancia para cada una de las medidas, leemos en el multmetro el valor del campo elctrico en cada una de las distancias.

1. RESULTADOS EXPERIMENTALES

RADIO DE LA ESFERA CONDUCTORA: R= 19 mm

Tabla 1. R= 19 cmV(kv)E

0.51,0840

12,1780

1.53,51 119

24,36158

2.55,53198

36,72237

Tabla 2. V= 0.3 kVr (m)E

0.082,74208,03

0.121,68339,3

0.161,07532,71

0.200,471212,8

0.240,341676,5

1. PROCESAMIENTO DE DATOS

A. Relacin entre el campo elctrico y el potencial elctrico

1. Calcular los valores de (ecuacin 3) en la tabla 1. Construya la grafica de vs E. R/ECUACION 3: PARA 0.5 Kv PARA 1.0 Kv (0.5x V) (1x ) = 40 V = 80 VPARA 1.5 Kv PARA 2.0 Kv (1.5x ) (2x ) = 119V = 158 VPARA 2.5 Kv PARA 3.0 Kv (2.5x ) (3x ) = 198 V = 237 V

2. Cul es la forma del grafico obtenido? pasa por el origen?R/ - Es una lnea recta. No pasa por el origen

3. Qu tipo de relacin existe entre E y (proporcional directa, proporcional inversa, exponencial, etc.) es el tipo de relacin que esperaba, explique?R/ - E vs es directamente proporcional S, porque si el campo elctrico aumenta su potencial tambin debe hacerlo.

4. Si el grafico obtenido es una recta que pasa por el origen, obtenga el valor de la pendiente. Qu unidades tiene dicha pendiente? Que representa?

R/ m=m= m=m= 28.63 m

La pendiente tiene unidades de metro (m). La pendiente representa una distancia

5. Determine la ecuacin experimental que relaciona E y V. R/

B. Relacin entre el campo elctrico y la distancia a la esfera conductora.

1. Complete los datos de la tabla 2R/ r2 = .V R= 19cmTABLA 2.r (m)E

0.082,74208,03

0.121,68339,3

0.161,07532,71

0.200,471212,8

0.240,341676,5

2. Construya la grafica de E vs r con los datos de la tabla 2.y trace la curva que mejor describa la tendencia de los puntos.

3. Elabore una grafica de E vs r2 y determine la pendiente.R/

m=m=

m= -0,12v/m

4. Que informacin proporciona esta pendiente?R/ La pendiente tiene signo negativo, as que se puede concluir que la grafica es inversa, porque a menor distancia mayor campo elctrico.

5. Cuales podran ser las causas de error ms importantes y especficas, tanto en la parte A como en la parte B de este experimento. Explique.R/ En ambas partes los errores ms destacados podran ser los datos tomados del multmetro durante la prctica, ya que estos no dan exactamente los correctos.

1. CONCLUSIONES

El campo (E) y el potencial () elctricos son directamente proporcionales sin importar la cantidad de voltaje que se aplique.

Dependiendo de la distancia r que se establezca entre un objeto e el campo elctrico E este tiende a aumentar o a disminuir su voltaje. En pocas palabras estn relacionados uno con el otro..