sábado, 24 de marzo de 2012

REGIONES EQUIPOTENCIALES



En esta experiencia se estudia la variación del potencial electrostático alrededor de electrodos de 
formas diversas dispuestos sobre un tanque electrolítico,  y sometidos a una diferencia de 
potencial determinada. Las mediciones se realizan con la ayuda de un  multímetro conectado 
adecuadamente, de modo tal que registre las diferencias de potencial para puntos (x,y) sobre la 
cubeta. Se elije un voltaje adecuado y se recorre la cubeta buscando lecturas idénticas, es posible 
con los datos de estas coordenadas  determinar líneas en las que todos sus puntos registren el 
mismo valor de potencial. Posteriormente se estudian las propiedades de estas línea.



El potencial eléctrico en un punto, es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover
una carga positiva q desde el origen hasta un punto, por cada unidad de carga de prueba, lo cual
se expresa matemáticamente así:
                                                   V= w/q




Donde  W es el trabajo realizado por la fuerza eléctrica. Además, considerando una carga de
prueba positiva que puede ser utilizada para hacer el mapa de un campo eléctrico. Para tal carga
de prueba q0 localizada a una distancia  r de una carga  1 la energía potencial electrostática entre
las cargas es:
                                               U=K qoq/r

Y por lo tanto, reemplazando (2) en (1) haciendo uso de la equivalencia (Trabajo-Energía), se tiene:


                                              V=u/qo   =K q/r


En un campo eléctrico, el lugar conformado por puntos de igual potencial eléctrico se denomina
superficie equipotencial, dichas superficies equipotenciales son  siempre perpendiculares a las
líneas de fuerza-
1
.
Dado el campo eléctrico, es posible hallar la función potencial eléctrico. Pero también  se puede
proceder en sentido contrario; partiendo del potencial eléctrico deducir el campo. Ya que el campo eléctrico es el gradiente cambiado de signo del potencial, es decir:


                                               E= −∇ 𝜑


Donde E es el campo eléctrico y 𝜑 el potencial. El signo menos proviene a causa de que el campo
eléctrico está dirigido de una región de potencial positivo hacia una región de potencial negativo,
mientras que el vector ∇𝜑 se define de manera que se dirija en el sentido de 𝜑 creciente.
2Por lo tanto, cuando se encuentra que 𝜑 es constante, significa que el campo eléctrico es nulo.



    




Conclusiones:
1. El potencial eléctrico aumenta a medida que se acerca al electrodo cargado positivamente
y va disminuyendo en dirección al electrodo con carga negativa.
2. Dos líneas equipotenciales nunca se cruzan, ya que no puede haber un punto que posea a la vez dos potenciales distintos.
3. Las líneas equipotenciales tienden a curvarse según la forma del electrodo que se
encuentra más cerca.
4. El potencial eléctrico al interior de un anillo uniformemente cargado es constante y el
campo eléctrico nulo, sin importar si está cargado positiva o negativamente.
5. En las líneas equipotenciales existe una  simetría con respecto al eje horizontal, sin
embargo no se puede afirmar lo mismo verticalmente incluso cuando los electrodos
tienen la misma forma, la línea totalmente vertical parece estar siempre más cerca al electrodo cargado negativamente.












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