UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO

FACULTAD DE INGENIERA EN SISTEMAS, ELECTRNICA E INDUSTRIAL

PERODO ACADMICO: ABRIL SEPTIEMBRE 2015

INFORME DE LABORATORIO

MDULO: FSICA III

GRUPO: 2

TEMA:

CAMPO ELCTRICO Y LINEAS DE FUERZA

INTEGRANTES:

Andrs pazos

Eduardo Garcs

Jimena Tipantasig

Miguel Ramn

Giovanni Pilco

CARRERA: Electrnica

PARALELO: B

REA ACADMICA: Fsica y Electrnica

DOCENTE: Ing. Manuel Otorongo

CICLO ACADMICO: Abril-Sep. 2015

I. TEMA

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DEMOSTRACIN DEL CAMPO ELCTRICO Y LNEAS DE FUERZA POR MEDIO DE EXPERIMENTOS SENCILLOS

II. OBJETIVOS

Mediante el desarrollo de esta prctica se pretenden lograr los siguientes objetivos

General

Demostrar la existencia del campo elctrico y lneas de fuerza por medio de experimentos sencillos de elaborar.

Especficos

Fundamentar tericamente los conceptos relacionados con campo elctrico y lneas de fuerza.

Plantear la realizacin de experimentos sencillos de tipo: (caseros) que demuestren los fundamentos tericos.

Comprobar el funcionamiento de los experimentos con la debida practica de laboratorio y analizar resultados.

III. MARCO TERICO

Campo elctrico

El campo elctrico es una cantidad vectorial, es decir que tiene direccin y sentido y se define como la fuerza por unidad de carga que se ejerce sobre una carga de prueba en cualquier punto, siempre que la carga de prueba sea tan pequea que no perturbe las cargas que generan el campo. El campo elctrico producido por una carga puntual est dirigido radialmente hacia fuera de la carga o hacia ella. [1]

Frmulas matemticas para calcular el campo elctrico

Donde:

E= al campo elctrico

F= fuerza elctrica

q= carga puntual

r= distancia

Lneas de fuerza

Las lneas de campo proporcionan una representacin grfica de los campos Elctricos. En cualquier punto sobre una lnea de campo, la tangente a la lnea est en direccin de en ese punto. El nmero de lneas por unidad de rea (perpendicular a su direccin) es proporcional a la magnitud de campo elctrico en ese punto. [2]

Para explicar de mejor manera el comportamiento de las lneas de fuerza dentro de un campo elctrico se tiene presente el denominado Mapa de campo elctrico.

En esta figura se logra aprecias las lneas de fuerza que se producen entre las cargas positivas y negativas.

Teniendo como conclusiones que:

Que las lneas de fuerza que un campo elctrico produce sobre una carga negativa entran hacia esa carga.

Mientras que las lneas de fuerza que un campo elctrico produce sobre una carga positiva salen de la carga.

Adems las lneas de fuerza nunca se cruzan

PRACTICA DE LABORATORIO 1

IMANES PERMANENTES

CAMPO Y LNEAS DE FUERZA

Objetivo

Observar las lneas de campo producidas por imanes o tambin denominado espectro magntico.

CAMPO MAGNTICO

Fig. N 01: Lneas mostrando el campo magntico de un imn de barra, producidas por limaduras dehierrosobre papel.

Elcampo magnticoes una regin del espacio en la cual una carga elctrica puntual devalorqque se desplaza a unavelocidad, sufre los efectos de unafuerzaque es perpendicular y proporcional tanto a la velocidad como al campo, llamadainduccinmagntica odensidadde flujo magntico. As, dicha carga percibir una fuerza descrita con la siguienteigualdad.[3]

Materiales

Estos materiales son muy sencillos de obtener y de fcil utilizacin.

Se necesitan:

Imanes

Limaduras de hierro

Cartulina

PROCEDIMIENTO

Nivel de dificultad: FCIL

Se colocan primeramente en la parte inferior de la cartulina los imanes

Luego de proceder a esparcir en la parte superior de la cartulina las limaduras de hierro

Al esparcir las limaduras de hierro se producirn diversas formas que sern la forma del campo

Las limaduras se van acumulando la mayor cantidad de ellos en los extremos del imn se desplazan hacia afuera y en centro se unen la lneas del espectro magntico.

IMPORTANTE

Se debe tener en cuenta un aspecto de relevante importancia

NO se debe confundir los conceptos de campo elctrico y campo magntico ya que son dos temas diferentes pero, para fines demostrativos de las lneas de fuerza que producen los campos elctricos y magnticos se ha tomado en cuenta este experimento, en gran parte por su facilidad al adquirir los materiales y su realizacin sencilla e ilustrativa.

CONCLUSIONES

Al esparcir limaduras de hierro sobre los imanes en cualquier posicin que se encuentren, cada uno de ellos producir sus propias lneas fuerza o espectro magntico.

Si se colocan los imanes con polaridades diferentes las lneas de fuerza las lneas de fuerza trataran de unirse en el centro.

Lo mismo sucede cuando se tienen cargas elctricas de diferente signo positivo y negativo las lneas de fuera de campo elctrico se unen en la regin central

Si colocamos los imanes con los mismos sentidos de los polos se tiene que el espectro magntico se repele en la zona central

Y de igual manera cuando hay dos cargas con el mismo signo las lneas de fuerza del campo elctrico tienden a repelerse.

PRACTICA DE LABORATORIO 2

CAMPO ELCTRICO CON SEMILLITAS, ACEITE, PAPEL ALUMINIO Y UN TELEVISOR

Objetivo:

Visualizar el campo elctrico producido por las cargas elctricas de un televisor por medio de un conductor atado a una esfera de aluminio dentro de un frasco de aceite con semillas.

Materiales:

Un tarro de cristal con su tapa agujerada en el medio

Un trozo de cable de cobre con las puntas peladas

Una bola de papel de aluminio

Aceite y dos bolsas de infusin

Procedimiento

Nivel de dificultad: Medio

Como primer paso de colocan las semillitas en el frasco de vidrio

Luego de esto debe proceder a llenar el frasco con aceite por completo

El siguiente paso es pasar el cable de cobre a travs del agujero de la tapa y atar la bola de papel aluminio al extremo

Se debe sumergir la bolita de aluminio procurando que una vez cerrado el frasco esta quede ms o menos a la mitad del tarro.

El siguiente punto es unir la pantalla del televisor el otro extremo del cable conductor.

Una vez que este todo preparado se procede a encender el televisor para que las cargas elctricas se transmitan por medio del cable conductor hacia el aluminio y quedando este cargado elctricamente

Es por esto que se genera un campo elctrico dentro del frasco y las semillitas se alinean al estar suspendidas en el aceite dibujndose as las lneas de campo elctrico.

Si se acerca un dedo al tarro las semillas se desalinean puesto que el dedo tiene una carga diferente al de la bola de papel de aluminio

CONCLUSIONES

Las cargas elctricas tienen la propiedad de transportarse por medio un material conductor como es el cobre y almacenarse en otro metal como es el aluminio, la semillas que se encuentran suspendidas en el aceite se polarizan y se Alinean por accin del capo elctrico producido.

REFERENCIAS

[1] y [2] Sears- Zemansky, Fsica Universitaria con Fsica Moderna volumen 2, decimosegunda edicin.

[3] BUECHE, F. J., & Hecht, E. (2000).Fsica General; Schaum. McGraw-Hill.