INFORME II. Campo Electrico - Fisica III

7/24/2019 INFORME II. Campo Electrico - Fisica III

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UNIVERSIDAD NACIONALSANTIAGO ANTNEZ DE MAYOLO

FACULTAD DE INGENIERA CIVILESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

Informe de Laora!or"o N# $%CAM&O ELECTRICO

C'r(o : Fsica III.

Do)en!e : Msc.VSQUEZ GARCA, Optaciano.

A*'mno : MONTENEGRO TORRES Caros.

C+d",o ! ""#.$%$&.'(%

)*ara+, #& - s-pti-/r- - #$"'.

CAM0O E1ECTRICO


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CAMPO ELCTRICO OPTACIANO VASQUEZ GARCIA

I. OBJETIVO(S)

1.1. Determi!r e" #!m$% e"tri#% 'ti"i(!)% m&t%)%* e+$erimet!"e*1.,. Determi!r "! re"!#i- etre e" #!m$% e"tri#% "! )i/ere#i! )e $%te#i!" e /%rm! e+$erimet!".1.0. M%ti!r e e" !"'m% "! im$%rt!#i! )e" e*t')i% )e "! e"e#tri#i)!).

III. MARCO TERICO Y CONCEPTUAL

2.1. Campo el!"#$!o

Si #%*i)er!m%* '! #!r2! % '! )i*tri3'#i- )i*#ret! % #%ti'! )e #!r2!4 &*t!* %ri2i!r e e" e*$!#i%5'e "% r%)e! #iert%* #!m3i%* /6*i#%*. E*t% e*4 #!)! $'t% )e" e*$!#i% 5'e r%)e! "!* #!r2!* !)5'iere

$r%$ie)!)e* 5'e % te6! #'!)% "!* #!r2!* e*t!3! !'*ete*4 e*t! $r%$ie)!) 5'e !)5'iere e" e*$!#i%*e m!i/ie*t! #'!)% *e #%"%#! #'!"5'ier %tr! #!r2! )e $r'e3! %&)e3i)% ! "! $re*e#i! )e "!* %tr!*#!r2!*. L!* m!2it')e* /6*i#!* 5'e )e$e)e )e "!* %tr!* #!r2!* *% me)i3"e* e #!)! $'t% )e"e*$!#i% *%7 8!9 L! ite*i)!) )e C!m$% E"tri#% 839 e" $%te#i!" e"e#tr%*t:ti#%.

2.2. I'"e'$a e !ampo el!"#$!o ( E )

Si '3i#!m%* '! #!r2! q0e !"2; $'t% $r-+im% ! '! #!r2! % ! ' *i*tem! )e #!r2!*4 *%3re e""! *ee


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i/iit% $!r! '! #!r2! $'t'!" $%*iti! 8/i2'r! 1!94 e*t: )iri2i)!* r!)i!"mete @!#i! "! #!r2! *i &*t!e* e2!ti! 8/i2'r! 139. E "! /i2'r! ,4 *e m'e*tr! "!* "6e!* )e #!m$% $!r! !"2'!* #%/i2'r!#i%e* )e#!r2!

8!9 839*$+,#a 1. Lneas de fuerza: (a) de una carga puntual positiva, (b) de un carga puntual negativa

P!r! tr!(!r "!* "6e!* )e #!m$% )e3em%* )e #%*i)er!r 5'e7

!9 S% "6e!* 5'e % $'e)e #r'(!r*e etre *639 De3e $!rtir e "!* #!r2!* $%*iti!* termi!r e "!* #!r2!* e2!ti!*4 % 3ie e e" i/iit% e e"

#!*% )e #!r2!* !i*"!)!*.#9 E" ;mer% )e "6e!* )e #!m$% 5'e *e %ri2i! e '! #!r2! $%*iti! 8% e2!ti!9 e* $r%$%r#i%!"

! "! m!2it') )e" #!m$% e"tri#%.)9 L! )e*i)!) )e "6e!* e '! re2i- )e" e*$!#i% e* $r%$%r#i%!" ! "! ite*i)!) )e #!m$%

e"tri#% e+i*tete !""6.

*$+,#a 2. Lneas de fuerza: (a) para un sistema formado por dos cargas del mismo signo, (b) para

un dipolo

2.-. $/e#e'!$a e po"e'!$al el!"#$!o 0 po"e'!$al el!"#$!o.

E" e*t')i% e+$erimet!" )e" #!m$% e"tri#% *e @!#e me)i!te e" e*t')i% #%%#imiet% )e" $%te#i!"e"tri#%4 $!r! e""% *e %3*er! 5'e #'!)% '! #!r2! e"tri#! q*e #%"%#! )etr% )e '! re2i- )%)e

e+i*te ' #!m$% e"tri#% e*t:ti#% E(x , y , z) 4 "! /'er(! e"tri#! Fe !#t;! *%3re "! #!r2!

m%i&)%"! ! tr!&* )e '! tr!e#t%ri! C 5'e )e$e)er: )e "! /'#i- e#t%ri!" E(x , y , z) .


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*$+,#a -. Trabajo realizado por el campo elctrico de una carga + sobre una carga !

E" tr!3!. .

b b

a ba a

W F dl q E dl = = r rr r

89

De3i)% ! 5'e "! /'er(! e"tri#! e* #%*er!ti!4 et%#e* e" tr!3! .b

B A a ba

U U W q E dl = = rr

8B9

L! eer26! $%te#i!" $%r 'i)!) )e #!r2! m-i" e* "! )i/ere#i! )e $%te#i!" e" #'!" 5'e)! e+$re*!)%#%m%

>

8 4 4 9.b

b aa

UV V V E x y z dl

q

= = =

rr

89

L! /'#i- "e* ""!m!)! e"potencial elctrico. T!" #%m% e" #!m$% e"tri#%4 e" $%te#i!" e"tri#% "e* '! /'#i- e*#!"!r 5'e )e$e)e )e "! $%*i#i-.

2.. Cl!,lo e la $'"e'$a el !ampo el!"#$!o a pa#"$# e po"e'!$ale el!"#$!o.

Si e" $%te#i!" e* #%%#i)%4 $'e)e 'ti"i(!r*e $!r! #!"#'"!r e" #!m$% e"tri#% e ' $'t% P. P!r! e*t%4

#%*i)erem%* ' $e5'e=% )e*$"!(!miet% d l e ' #!m$% e"tri#% !r3itr!ri% E (x , y , z ) . E"

#!m3i% e e" $%te#i!" e*

dlEldEdV l== .

89


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D%)eEle* "! #%m$%ete )e" #!m$% e"tri#%E (x , y , z ) $!r!"e"% !" )e*$"!(!miet%. Et%#e*

dl

dVEl =

89

Si % e+i*te #!m3i% e e" $%te#i!" !" $!*!r )e ' $'t% ! %tr%4 e* )e#ir dV=0 4 e"

)e*$"!(!miet% d l e* $er$e)i#'"!r !" #!m$% e"tri#%. L! !ri!#i- m:* 2r!)e )e V *e $r%)'#e

#'!)% e" )e*$"!(!miet% d l e*t: )iri2i)% ! "% "!r2% )e E . U e#t%r 5'e *e=!"! e "! )e "!

m:+im! !ri!#i- )e '! /'#i- e*#!"!r #'% m-)'"% e* i2'!" ! "! )eri!)! )e "! /'#i- #%re*$e#t% ! "! )i*t!#i! e )i#@! )ire##i-4 *e )e%mi! gradiente )e "! /'#i-. E" #!m$% e"tri#%

E e* %$'e*t% !" 2r!)iete )e" $%te#i!" V. L!* "6e!* )e #!m$% e"tri#% e "! )ire##i- )e

m:+im! )i*mi'#i- )e "! /'#i- $%te#i!". L! Fi2'r! 1 m'e*tr! "% !te* me#i%!)%.

*$+,#a 1. #btenci$n del campo elctrico a partir del potencial

Si e" $%te#i!" *%"% )e$e)e )ex4 % @!3r: #!m3i%* e "%* )e*$"!(!miet%* e "!* )ire##i%e* y%z,

$%r t!t%4 E )e3e $erm!e#er e "! )ire##i- x. P!r! ' )e*$"!(!miet% e "! )ire##i- x4

idxld = "! e#'!#i- 8B9 *e #%ierte e

dxEidxEldExdV x=== ..98

89

P%r t!t%

dx

xdVEx

98=

81>9

L! e#'!#i- 81>9 $%)em%* e*#ri3ir"! e m!2it')4 'ti"i(!)% e" #%#e$t% )e )i/ere#i! /iit!4%3teie)% '! e+$re*i- $!r! e" #!m$% e"tri#% e e" $'t% P4 )!)! $%r


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x

VE

X

8119

E*t! !$r%+im!#i- $'e)e #%*i)er!r*e #'!)% x 4 e* $e5'e=%.

III. MATERIALES Y E3UIPOS

0.1. U! /'ete )e te*i- !ri!3"e )e #%rriete #%ti'! CD0.,. U %"t6metr% )i2it!"0.0. U! #'3et! )e i)ri%0.. E"e#tr%)%* $'t'!"e* $"!%*0.B. S%"'#i- e"e#tr%"6ti#! )e *'"/!t% )e #%3re C'SO0.. L:mi!* )e $!$e" mi"imetr!)% 8debe traer el alumno)0.. C!3"e* )e #%e+i-

VI METOOLO4IA

.1. I'"e'$a e !ampo el!"#$!o e ele!"#oo p,'",ale 3 0 53

a) E '! @%

/%rm! 5'e re*'"te #'!tr% #'!)r!te*.

6) C%"%5'e "! @%

)e #%%r)e!)!* #% e" #etr% )e "! 3!*e )e "! #'3et! #%m% *e m'e*tr! e "! /i2'r! >,!.

!) Viert! "! *%"'#i- )e *'"/!t% )e #%3re e "! #'3et!4 e '! #!ti)!) t!" 5'e e" ie" )e" "65'i)% %

*e! m!%r )e 1 cm.

) I*t!"e e" #ir#'it% m%*tr!)% e "! /i2'r! >,3. L! /'ete )e %"t!


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&olicite la autorizaci$n al docente o al au'iliar para acer la cone'i$n a la fuente de alimentaci$n

/) E#ie)! "! /'ete )e te*i- e*t!3"e#ie)% '! )i/ere#i! )e $%te#i!" V )e B V

!$r%+im!)!mete. Veri/i5'e e*te !"%r #% e" %"t6metr%.+) Uti"i#e e" $!r )e $'ter%* #%e#t!)%* !" %"t6metr% $!r! )etermi!r "! )i/ere#i! )e $%te#i!"

etre "%* $'t%* a b *e$!r!)%* '! )i*t!#i! d 1 cm4 #% '! !"t'r! !y" e e" e.1 >.1> >.,1 >., >.,B >.,B >.,, >.1 >.1,E(89m) 1. 1.> ,1. ,. ,.B ,.B ,,. 1. 1.,

.2. I'"e'$a e !ampo el!"#$!o e o pla!a pa#alela !o' 3 0 53

a) E '! @%

&olicite la autorizaci$n al docente o al au'iliar para acer la cone'i$n a la fuente de alimentaci$n

/) E#ie)! "! /'ete )e te*i- e*t!3"e#ie)% '! )i/ere#i! )e $%te#i!" V $%r e


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*$+.,#a &-. *nstalaci$n del euipo para determinar el campo elctrico de un par de electrodosplanos

Ta6la II. atos e'perimentales para dos electrodos planos.

;(!m) 0 , 1 > 1 , 0 V(8ol") >.B >.B,B >.B >. >. >.B >. >. >.B0>E(V9m) B. B,.B .B . . B. . . B0

CALCULOS Y RESULTAOS.

+'$"a

Ex=| V X|=|0.2660.01|=26.6v /m

2 &ara - . $

Da!o(1 V23o*!(4 . $5%7;


9/16


X=1cm=0.01m=1102 m

E238m4 . "n)+,n"!a

Ex=

|

V

X

|=

|

0.275

0.01

|=27.5 v /m

2 0ara 345 6 #

9atos! V:;ots< 6 $.#8(

X=1cm=0.01m=1102 m

E:;=< 6 inc>?nita

Ex=| V X|=|0.2650.01|=26.5 v /m

: Pa#a ?0@ =

a"o: V(8ol") = &.22

X=1cm=0.01m=1102 m

E(89m) = $'!>+'$"a

Ex=| V X|=|0.2280.01|=22.8 v /m

2 0ara 345 6 8

9atos! V:;ots< 6 $."%@

X=1cm=0.01m=1102 m

E:;=< 6 inc>?nita

Ex=| V X|=|0.1980.01|=19.8 v /m

: Pa#a ?0@ =

a"o: V(8ol") = &.12

X=1cm=0.01m=1102 m

E(89m) = $'!>+'$"a

Ex=| V X|=|0.1820.01|=18.2 v /m

Co' lo a"o o6"e'$o e' el !,a#o a'"e#$o# e "$e'e:

Y(!m) 5 5 5 52 & 2 V(8ol") >.1 >.1> >.,1 >., >.,B >.,B >.,, >.1 >.1

,E(89m) 1. 1.> ,1. ,. ,.B ,.B ,,. 1. 1.,

,. RESULTADOS DEL CUADRO NK>,

2 &ara - . /9

Da!o(1 V23o*!(4 . $5;


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9atos! V:;ots< 6 $.&@(

X=1cm=0.01m=1102 m

E:;=< 6 inc>?nita

Ex=| V X|=|0.4850.01|=48.5 v /m

a"o: V(8ol") = &.

X=1cm=0.01m=1102 m

E(89m) = $'!>+'$"a

Ex=| V

X|=|0.467

0.01|=46.7 v /m

2 0ara 345 6 $

9atos! V:;ots< 6 $.&8%

X=1cm=0.01m=1102 m

E:;=< 6 inc>?nita

Ex=| V X|=|0.4690.01|=46.9 v /m

2 0ara 345 6 "

9atos! V:;ots< 6 $.&(8

X=1cm=0.01m=1102 m

E:;=< 6 inc>?nita

Ex=| V X|=|0.4560.01|=45.6 v /m

: Pa#a ?0@ = 2

a"o: V(8ol") = &.

X=1cm=0.01m=1102 m

E(89m) = $'!>+'$"a

Ex=| V X|=|0.4760.01|=47.6 v /m

2 0ara 345 6 '

9atos! V:;ots< 6 $.&@@

X=1cm=0.01m=1102 m

E:;=< 6 inc>?nita

Ex=| V X|=|0.4880.01|=48.8 v /m

: Pa#a ?0@ =

a"o: V(8ol") = &..B >.B,B >.B >. >. >.B >. >. >.B0

>E8Vm9 B. B,.B .B . . B. . . B0


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CAM0O E1ECTRICO E:V=M' el !ampo el!"#$!o a lo la#+o e ,'a l'ea pe#pe'$!,la# al ele!"#ooF.

2 E" #!m$% e"tri#% e* #%*t!te ! "% "!r2% )e '! "6e! re#t! $er$e)i#'"!r ! "! "6e! etre "%*e"e#tr%)%*.


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13/16


E "! /%rm'"!*|Ei|=(

2K Q1

a

(a2+y2 )3

2)17.8=

(2910

9

Q1(0 (05)

|(0 (05)2+(0 (08)2|3

2 ) p=109Q1=16.60510

12c )16.605p*

2 P!r!Y(m) 5&.&;(m) +0.0

V(8ol") >.1E(89m) 1

32

E "! /%rm'"!*|Ei|=(

2K Q2

a

(a2+y2 )3

2)19=

(

29109Q2(0 (05)

|(0 (05)2

+(0 (06)

2

|

3

2

)Q1=10.0571012c )10.057p*e la m$ma /o#ma e lle'a#a el $+,$e'"e !,a#o:

Y(m) 5&.& 5&.& 5&.& 5&.&2 &.&& &.&2 &.& &.& &.&;(m) +0.05

V(8ol") >.1 >.1> >.,1 >., >.,B >.,B >.,, >.1 >.1,E(89m) 1. 1.> ,1. ,. ,.B ,.B ,,. 1. 1.,

Qi(n* 1.>B 1>.>B

.,,

0

.1B

0.1 .B0 .B> 1>.

1

1.

Po# lo "a'"o la !a#+a 'e"a ap#oG$maa e#: el p#ome$o e lo 3$

Qnetoaprox(=16.605+10.057+6.2423+4.6156+3.8194+4.5983+6.6507+10.481+16.979

9(p*)

Qnetoaprox(=8.89431012=8.8943p*


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,. L! im$re#i*i- !" m%met% )e '3i#!r "!* #%%r)e!)!* $e)i)!*.0. E" /!#t%r @'m!%.

4>94 "! PLACA 8Q9 '3i#!)% e A8+4>4>9 "! PLACA 8Q9'3i#!)% e 8+4>4>9

2 E" #!m$% )e "! PLACA 8Q9 '3i#!)% e A8+4>4>9 2eer!)% e e" %ri2e P8>4>4>9 *er:7

E1=|Q|2

0

~i

E1=

Q

20

~i

P%r /%rm'"!7Fe=E2Q

Fe 2=( Q

20

~i

)50*


15/16


Fe 2=(5Q20 0*)~i

2 E" #!m$% )e "! PLACA 8Q9 '3i#!)% e 8+4>4>9 2eer!)% e e" %ri2e P8>4>4>9 *er:7

E2=|+Q|2

0

~i

E2=

Q2

0

~i

P%r /%rm'"!7Fe=E2Q

Fe 2=(Q20~i)50*

Fe 2=(5Q20

0*) ~i

2 P%r "% t!t% e" #!m$% et% 2eer!)% e e" %ri2e P8>4>4>9 *er:

Eneto=E1+E2=0

Fneto=F1+F2=0


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VI. CONCLUSIONES Y SU4ERENCIAS

.1. CONCLUSIONES

1. Se $')% e+$erimet!"mete )etermi!r e" #!m$% e"tri#%,. Se )etermi- "! re"!#i- etre e" #!m$% e"tri#% "! )i/ere#i! )e $%te#i!"

.2. SU4ERENCIAS

!9 Fi

39 U3i#!r #% "! m!%r $re#i*i- $%*i3"e "!* #%%r)e!)!* $e)i)!* $!r! miimi(!rerr%re*.

VII. BIBLIO4RA*A.

.1. GOLDEMERG4 .F%sica &e'eral y Ex(erime')al. V%". II. E)it. Iter!meri#!!. M&+i#% 1,..,. MEINERS4 . 4 EPPENSTEIN.Ex(erime')*s de F%sica. E)it. Lim'*!. M&+i#% 1>.0. SERAJ4 R. F%sica Para +ie'cias e I'e'ier%a. V%". II E)it. T@%m*%. M&+i#% ,>>B4.. TIPLER4 $.F%sica Para la +ie'cia y la -ec'*l*%a.V%". II. E)it. Reerte. E*$!=! ,>>>..B. SEARS4 E. ZEMANSJ4 M. JOUNG4. F%sica U'iersi)aria4 V%". II. E)it. Pe!r*%. M&+i#% ,>B.

INFORME II. Campo Electrico - Fisica III

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