ELECTRICIDAD, MAGNETISMO Y OPTICAGRUPO A CLAVE: 3Y2

INGIENERIA QUIMICA TERCER SEMESTRELaboratorio de ingeniera elctrica

Practica 3: Potencial elctrico

Practica 3: Potencial elctrico

METODOLOGA2.- Una terminal del voltmetro se conecta en el borne negativo del recipiente y la otra queda libre con el fin de efectuar las mediciones3.- Con la terminal del voltmetro que quedo libre tome el potencial de distintos puntos entre las placas que estn sumergidas en el agua.

1.- Armar el circuito de la figura N 1

En esta parte de la metodologa fue posible observar de manera fsica lo que explica la definicin de potencial elctrico, y es fcil entender que el trabajo es proporcional al voltaje, si W es grande V tambin lo ser. Y tambin que, W aumenta cuando la distancia aumenta; y disminuye si est disminuye.4.- Mueva la terminal libre del voltmetro siguiendo lneas rectas paralelas a las placas que se utilizan, observe lo que ocurre.

6.- Acerque la punta de la aguja de la flama de la vela (que previamente encendi), sin dejar de accionar la mquina de Winshurt y observe lo que ocurre.

5.- Conecte un electrodo de la mquina de Winshurt a la argolla de la base aislante donde previamente se coloco la aguja y hgala funcionar.

En este paso se observo que la flama de la vela impeda ser tocada por la aguja que estaba cargada elctricamente, esto se debe a la ruptura dielctrica del gas (tomando en cuenta que la flama de la vela es un gas). 7.- Coloque ahora en la punta de la aguja el moliente y accione la mquina de Winshurt, observe lo que ocurre.

El molinete dar vuelta, esto tiene explicacin recordando que las cargas son puntuales, esto quiere decir que se concentrar en las puntas y al ser todas iguales se repelen.8.- Utilizando dos cables de conexin, conecte a la mquina de Winshurt el cuadro de acrlico en sus dos extremos y observe lo que ocurre.

En este paso del procedimiento, pudimos observar el flujo de las cargas a travs de un conductor y los fenmenos que ests tienen, ya que se observaban pequeos destellos. PREGUNTAS DE EVALUACIN1.- Qu hecho quedo de manifiesto al efectuar el punto 3 del procedimiento?Pudimos observar los efectos del potencial elctrico, ya que observamos las variaciones de potencial que exista entre las placas, y cmo era que variaba.

2.- Qu observ al efectuar el punto 4 del procedimiento?Entre ms se iba acercando la terminal del voltmetro de una placa a la otra, el voltaje iba disminuyendo.

3.- A qu se debe la observacin hecha en el punto 4 del procedimiento?El potencial elctrico 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.Es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para hacer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza elctrica.La frmula que se utiliza para calcular el potencial elctrico es:V = W / qYW = F*d = (Fuerza) (distancia)Por lo tanto, el trabajo es proporcional al voltaje, si W es grande V tambin lo ser.Y, W aumenta cuando la distancia aumenta; y disminuye si est disminuye.

4.- Represente una familia de superficies equipotenciales para las cuales, existan entre ellas una diferencia de potencial constante.Una superficie equipotencial se puede definir como el conjunto de puntos que integran una trayectoria cerrada circular alrededor de una carga elctrica y todos los puntos tiene la misma magnitud de potencial elctrico. Una superficie equipotencial se representa por una trayectoria circular cerrada rodeando la carga elctrica puntual en donde todos los puntos de la trayectoria se encuentran al mismo potencial elctrico, cuando una carga elctrica se mueve sobre la trayectoria de una superficie equipotencial, la carga no desarrolla trabajo o energa porque no hay cambio en el potencial elctrico, por esa razn se establece que la energa potencial elctrica de la carga es cero.

Las superficies equipotenciales son aquellas en las que el potencial toma un valor constante. Por ejemplo, las superficies equipotenciales creadas por dos cargas puntuales son esferas concntricas centradas en la carga, como se deduce en la definicin de potencial (r=constante).

5.- Pueden intersecarse dos superficies equipotenciales diferentes?Para que el trabajo realizado por una fuerza sea nulo, esta debe ser perpendicular al desplazamiento, por lo que el campo elctrico (paralelo a la fuerza) es siempre perpendicular a las fuerzas equipotenciales.Con esto, podemos resumir las propiedades de las superficies equipotenciales: Las lneas de campo elctrico son, en cada punto, perpendiculares a las superficies equipotenciales y se dirigen hacia donde el potencial disminuye. El trabajo para desplazar una carga entre dos puntos de una misma superficie equipotencial es nulo. Dos superficies equipotenciales distintas no se pueden cortar.

6.- Si V es igual a una constante en toda regin en el espacio, Qu puede usted decir al respecto al campo elctrico (E) en esa regin?El campo elctrico es siempre perpendicular a las superficies equipotenciales. Igual que se emplea la representacin grafica del campo elctrico a travs de las lneas de fuerza, se puede representar el potencial elctrico mediante las denominadas superficies equipotenciales, que son el lugar geomtrico de los puntos del espacio en los que el potencial tiene un mismo valor, es decir, la familia de superficies equipotenciales:V (x, y, z) = constanteEsta ecuacin representa una superficie en el espacio tridimensional. Una caracterstica importante de las superficies equipotenciales es que son perpendiculares a las lneas de fuerza del campo elctrico en todo punto, lo cual resulta de las propiedades del operador gradiente.

7.- Qu explicacin puede dar a lo ocurrido en el punto 7 del procedimiento? Al colocar el molinete sobre la aguja y hacer accionar la mquina de Winshurt, este comenz a girar. Esto se debe a que las cargas adquieren mayor fuerza en los objetos puntiagudos, es por eso que al tener la misma carga las 3 puntas del molinete, estas se repelen y hace que gire.8.- El experimento de la aguja con la flama, Puede tener alguna aplicacin prctica?Cuando la carga es suficientemente grande, se produce el fenmeno de la ruptura dielctrica del gas: un gas se vuelve conductor cuando antes era aislante. (Recordando que el fuego es gas).Se puede dar una interpretacin cualitativa, y cuantitativa, del fenmeno de la ruptura dielctrica del aire. Los electrones son acelerados bajo la diferencia de potencial del campo elctrico.Si se aceleran durante una distancia grande, lo que se consigue con bajas presiones, consiguen energa cintica suficiente como para arrancar otros electrones al chocar contra alguno de los tomos del gas. Estos nuevos electrones libres son acelerados a su vez, producindose una cascada de electrones y corriente elctrica de baja intensidad, como en una lmpara de plasma.En forma fsica, nuestros ojos observan como la flama de la vela evita tener contacto con la aguja, que est cargada elctricamente; la resistencia del aire es un factor importante en esta parte del experimento.

CONCLUSIONESEn esta prctica podemos llegar a la conclusin de cul es el concepto de Potencial Elctrico y como se comporta as, que gracias a la prctica concluimos que el potencial elctrico es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde el infinito hasta el punto considerado en contra de la fuerza elctrica.Potencial elctrico es = Trabajo elctrico y energa de potencia elctricaConsiderando una carga puntual q en presencia de un campo elctrico. La carga experimentar una fuerza elctrica. Concluimos que el voltaje a medida que este se encuentra en la positiva va disminuyendo conforme se acerca a lo negativo hasta que se hace nulo y es aqu donde interfiere la distancia.

BIBLIOGRAFAFSICA TOMO 24 edicinAutor: SerwayEditorial: Mc Graw Hill