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Campo electrico - Sinopsis, Materiales e instrumentos

I-Titulo: Campo eléctrico

II-Sinopsis:

En este laboratorio estuvimos viendo la zona de influencias eléctricas que se conoce como campo eléctrico. Dicho campo se caracteriza por su intensidad en cada punto y por su potencial en cada punto. Estuvimos midiendo la intensidad del campo eléctrico. La misma fue medida a través de la ecuación intensidad. Se define la intensidad del campo eléctrico E, en punto cualquiera del espacio como la fuerza que el campo ejerce sobre la unidad de carga positiva colocada en el punto. Es un vector y se desprende de su definición que si colocamos una carga positiva q en el punto del espacio donde deseamos conocer la intensidad del campo habrá que medir la fuerza F, que el campo ejerce sobre esa carga y determinar el valor de E por el cociente en otras palabras E=F/q.



La unidad de intensidad del campo eléctrico es el sistema internacional es el “newton por coulomb” La dirección del vector E es la dirección de la fuerza que experimenta una carga positiva puesta en el punto. Se entiende que una carga negativa colocada en el mismo punto sufre una fuerza en dirección opuesta al vector E. [E]= N/C.

III- Materiales e instrumentos

1) Galvanómetro: instrumento usado para indicar el paso de la corriente eléctrica a través de un circuito.

2) Voltímetro

3) Placa de trabajo: es una placa en la que se estableceráel campo a ser investigado.

4) Un papel blanco

5) Una toma eléctrica

6) Cables conductores

7) Plantilla para dibujar en el papel

IV- Datos:

|Ve2( ) |Ve3( ) |Ve4( ) |Ve5( ) |Ve6( ) |Va‚‘( ) |
|.58 |.88 |1.16 |1.46 |1.75 |2.0 |

Preguntas:

1) sPueden cortarse dos líneas de campo? sY dos líneas equipotenciales? Explique.

En cada punto solo hay un campo eléctrico resultante, por lo que dos líneas no pueden cortarse pues indicarían dos direcciones diferentes del campo en el mismo punto. Con los potenciales pasa que si dos líneas equipotenciales se cortaran en un unto estarían asignando dos potenciales diferentes al mismo punto y esto es imposible.

2) En un punto de mucha intensidad de campo sEs muy alto el potencial eléctrico o es muy grande la variación del potencial eléctrico hacia puntos cercanos?




Si E es muy grande, debe ser muy grande la variación de potencial por unidad de longitud pero el potencial en si podría ser incluso cero en el punto.

3) En un punto en que el potencial es muy alto spuede ser cero la intensidad del campo?

Si el potencial es muy alto,pero constante en toda la zona del espacio que se analiza entonces no tiene variación espacial y por la ecuación el campo será cero.

4) Si usted camina descalzo sobre un piso metálico de 5m de largo que tiene una diferencia de potencial entre sus extremos de 150V sle convendrá avanzar con pasos cortos o largos si quiere evitar descargas eléctricas sobre su cuerpo? Explique.

La diferencia potencial por cada metro de longitud será de 150/5=30 V/M, por lo que con pasos largos cercanos a 1m, la diferencia de potencial entre los dos pies seria de unos 30V, que ya pueden provocar una corriente sensible a través de las piernas. Con pasos cinco veces más cortos de unos 20 cm cada uno la diferencia potencial entre los pies seria cinco veces menor de unos 6 V, que ya no provocan corrientes molestas.

5) En la pregunta anterior que longitud debería tener su paso para no sufrir entre sus pies una diferencia de potencial mayor de 10V?

Si el campo es uniforme, con variaciones de 30V/m y no se requiere experimentar un voltaje mayor de 10 V entre los pies, el paso deberá ser menor de 1/3m.

6) Si en el mismo piso en vez de avanzar a lo largo de las líneas del campo avanza transversalmente a ellas, sPodrá dar pasos más largos o tendrá que darlos ahora más cortos? Explique.

Al caminar transversalmente al campo a 90(grados)respecto a las líneas de campo el movimientos será a lo largo de las líneas equipotenciales. El paso podrá ser largo y el voltaje entre los pies seria cero de todas formas.

7) Si cae de un tercer piso puede agarrarse en la caída de un cable de 440Vy quedar colgando hasta que lo rescaten. sSiente descargas mientras está colgado? sCómo rescatarlo sin danos eléctricos con una escalera o asegurándole algo suave para caer? Explique.

Mientras tenga las dos manos en el mismo cable no habrá peligro pues todo su cuerpo estará siempre al mismo potencial. Pero si toca otro objeto conectado a tierra, ya sea con una mano o con un pie sufrirá una descarga posiblemente mortal. No baje por escaleras tírese sobre una lona de rescate.

VI- Conclusión:

Nuestro campo eléctrico salió de manera diferente pues nuestra plancha y electrodos de la batería o puntos de prueba estaban orientados de manera diferente y tuvimos que utilizar otra plantilla para dibujar en el papel blanco. Nuestra superficie equipotencial fue como semi-circulares. Pudimos comprobar que la partícula cargada produce un campo eléctrico en la región del espacio que marcamos en nuestra hoja de datos y luego pudimos trazar las líneas de campo por unidad de área a través de la superficie perpendicular a las líneas proporcional a la intensidad del campo eléctrico en esa región.

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