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Guía de práctica de laboratorio: Líneas equipotenciales y líneas de campo eléctrico, Guías, Proyectos, Investigaciones de Electromagnetismo

Universidad EanElectromagnetismo

Este documento proporciona una guía detallada para la práctica de laboratorio sobre líneas equipotenciales y líneas de campo eléctrico. Contiene información sobre medidas de seguridad, buenas prácticas de sostenibilidad ambiental, objetivo, fundamentos teóricos, procedimiento, cuestionario y bibliografía. La práctica se enfoca en medir la distribución del potencial eléctrico aplicando un voltaje a dos electrodos paralelos con diferentes geometrías colocados en una cubeta de vidrio con agua.

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2023/2024

Subido el 28/02/2024

john-triana-1
john-triana-1 🇨🇴

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FORMATO
Versión: 0
Código: IAC-002-f1
GUÍA DE PRÁCTICA DE LABORATORIO Fecha: 27/Mar/2023
1. IDENTIFICACIÓN
PROGRAMA ACADÉMICO INGENIERIAS
UNIDAD DE ESTUDIO FISICA ELECTROMAGNETISMO
PRACTICA DE LABORATORIO
LINEAS EQUIPOTENCIALES Y LINEAS DE CAMPO ELECTRICO
2. MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA LAS PERSONAS Y EL AMBIENTE A TENER EN CUENTA
EN EL DESARROLLO DE LA PRACTICA
REACTIVOS
Cantidad Nombre Clase de riesgo* Medidas de
seguridad
En caso de
accidente
No aplica No aplica No aplica No aplica No aplica
No aplica No aplica No aplica No aplica No aplica
EQUIPOS
Cantidad Nombre Clase de riesgo * Medidas de
seguridad
En caso de
accidente
1 Fuente Descarga eléctrica Las informadas
por el personal del
laboratorio y el
docente
No aplica
1 Multímetro No aplica No aplica No aplica
MATERIALES
Cantidad Nombre Clase de riesgo* Medidas de
seguridad
En caso de
accidente
Electrodos de
diferentes
geometrías
No aplica No aplica No aplica
Cables de
conexión
No aplica No aplica No aplica
1 Cubeta de vidrio No aplica No aplica No aplica
3 Hojas
milimetradas
No aplica No aplica No aplica
Agua No aplica No aplica No aplica
*Clase de riesgo: Ninguno
3. BUENAS PRÁCTICAS DE SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL EN EL MANEJO DE RESIDUOS A
TENER EN CUENTA EN EL DESARROLLO DE LA PRACTICA
Nombre residuo Clasificación de la
peligrosidad *
Manejo del residuo En caso de accidente
DOCUMENTO ORIGINAL IAC-002-f1 Pág. 1 de 6
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Vista previa parcial del texto

¡Descarga Guía de práctica de laboratorio: Líneas equipotenciales y líneas de campo eléctrico y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Electromagnetismo solo en Docsity!

FORMATO

Código: IAC-002-f GUÍA DE PRÁCTICA DE LABORATORIO Fecha: 27/Mar/

1. IDENTIFICACIÓN PROGRAMA ACADÉMICO INGENIERIAS UNIDAD DE ESTUDIO FISICA ELECTROMAGNETISMO PRACTICA DE LABORATORIO

LINEAS EQUIPOTENCIALES Y LINEAS DE CAMPO ELECTRICO

2. MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA LAS PERSONAS Y EL AMBIENTE A TENER EN CUENTA

EN EL DESARROLLO DE LA PRACTICA

REACTIVOS

Cantidad Nombre Clase de riesgo* Medidas de seguridad En caso de accidente No aplica No aplica No aplica No aplica No aplica No aplica No aplica No aplica No aplica No aplica EQUIPOS Cantidad Nombre Clase de riesgo * Medidas de seguridad En caso de accidente 1 Fuente Descarga eléctrica Las informadas por el personal del laboratorio y el docente No aplica 1 Multímetro No aplica No aplica No aplica MATERIALES Cantidad Nombre Clase de riesgo* Medidas de seguridad En caso de accidente Electrodos de diferentes geometrías No aplica No aplica No aplica Cables de conexión No aplica No aplica No aplica 1 Cubeta de vidrio No aplica No aplica No aplica 3 Hojas milimetradas No aplica No aplica No aplica Agua No aplica No aplica No aplica *Clase de riesgo: Ninguno

3. BUENAS PRÁCTICAS DE SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL EN EL MANEJO DE RESIDUOS A TENER EN CUENTA EN EL DESARROLLO DE LA PRACTICA Nombre residuo Clasificación de la *peligrosidad ** Manejo del residuo En caso de accidente

FORMATO

Código: IAC-002-f GUÍA DE PRÁCTICA DE LABORATORIO Fecha: 27/Mar/ No aplica No aplica No aplica No aplica No aplica No aplica No aplica No aplica *Clasificación de peligrosidad: Ninguno

4. PRACTICA DE LABORATORIO

4.1 OBJETIVO

 Medir la distribución del potencial eléctrico aplicando un voltaje a dos electrodos paralelos con diferentes geometrías colocados en una cubeta de vidrio con agua.  Identificar las líneas equipotenciales  Determinar el patrón del campo eléctrico 4.2 FUNDAMENTOS TEÓRICOS Las fuerzas eléctricas, al igual que las fuerzas gravitacionales, actúan entre cosas que no están en contacto unas con otras. Tanto para la electricidad como para la gravedad existe un campo de fuerza que influye en los cuerpos cargados y masivos, respectivamente. El campo desempeña una función de intermediario en la fuerza entre los cuerpos. El espacio alrededor de todo cuerpo cargado eléctricamente está lleno con un campo eléctrico , un aura energética que se extiende por el espacio. La magnitud del campo eléctrico en cualquier punto es simplemente la fuerza por unidad de carga. Si un cuerpo con carga q experimenta una fuerza F en algún punto del espacio, entonces el campo eléctrico E en dicho punto es:

E =

F

q

Una forma conveniente de visualizar los patrones de los campos eléctricos es el trazo de líneas conocidas como líneas de campo eléctrico , establecidas por primera vez por Faraday, las cuales relacionan el campo eléctrico con una región del espacio de la manera siguiente:

 El vector ⃗ E del campo eléctrico es tangente a la línea del campo eléctrico en cada punto. La

dirección de la línea, indicada por una punta de flecha, es igual al vector del campo eléctrico. La dirección de la línea es la fuerza sobre una carga de prueba positiva colocada en el campo.  El número de líneas por unidad de área que pasan a través de una superficie perpendicular a dichas líneas es proporcional a la magnitud del campo eléctrico en dicha región. En consecuencia, las líneas de campo estarán cercanas donde el campo eléctrico sea intenso y separadas donde el campo sea débil.

FORMATO

Código: IAC-002-f GUÍA DE PRÁCTICA DE LABORATORIO Fecha: 27/Mar/

  1. Haga un plano cartesiano en la hoja milimetrada, cada grupo es libre de ubicar el sistema de referencia según su elección, tenga en cuenta que debe mantener la misma referencia durante todo el procedimiento.
  2. Coloque la hoja de papel milimetrado debajo de la cubeta con agua, tenga en cuenta que el agua debe apenas cubrir el fondo de la cubeta.
  3. Encienda la fuente y establezca una salida inferior o igual a 10 V (DC).
  4. Ubique los pares de electrodos en los extremos opuestos de la cubeta, use un cable tipo banana- caimán para conectar la salida negativa de la fuente a un electrodo y la salida positiva al otro electrodo. PRECAUCIÓN: los electrodos no deben hacer contacto pues esto provocaría un corto.
  5. Conecte el extremo negativo del multímetro al electrodo negativo, el extremo positivo del multímetro será el explorador con el que se realizará las mediciones.
  6. Coloque la punta del explorador sobre cada uno de los dos electrodos y verifique si los electrodos tienen potenciales eléctricos de 0 V y 10 V (o menor) respectivamente. Si es necesario, ajuste la salida de la fuente.
  7. Con el explorador busque en la cubeta puntos que tengan igual potencial. Construya una tabla en la que presente el valor del potencial y la coordenada del punto medido, mida para cada configuración dada (configuración de los electrodos) 8 voltajes diferentes y por cada voltaje 10 puntos. Valor voltaje (V) x (cm) y (cm)
  8. Construya la gráfica que muestre las líneas equipotenciales para la configuración trabajada. La gráfica deben realizarla en papel milimetrado. Utilice lápices de diferentes colores y conecte los puntos que tengan el mismo potencial eléctrico (si es necesario, utilice un curvígrafo). Etiquete cada línea con su respectivo valor de potencial eléctrico. 4.4 CUESTIONARIO
  9. ¿Cuáles son los potenciales eléctricos de los dos electrodos?
  10. ¿Qué sucede con las líneas equipotenciales cuando el voltaje se reduce a la mitad?
  11. Dibuje las líneas de campo eléctrico para los potenciales trabajados desde el ánodo al cátodo. (las

FORMATO

Código: IAC-002-f GUÍA DE PRÁCTICA DE LABORATORIO Fecha: 27/Mar/ líneas equipotenciales y las líneas de campo eléctrico son perpendiculares entre sí)

  1. ¿Por qué no se realiza trabajo cuando una muestra cargada se mueve a lo largo de una línea equipotencial?
  2. Si una muestra cargada se coloca en el campo eléctrico entre dos electrodos, se ejercerá una fuerza eléctrica sobre ella. ¿Por qué la dirección de esta fuerza es perpendicular a cualquier línea equipotencial?
  3. Si examina pares de líneas equipotenciales con la misma diferencia de potencial, ¿qué puede decir acerca de las distancias de estas líneas? 4.5 BIBLIOGRAFÍA.
  4. Hewitt G. Paul. (2016). Física Conceptual, México, Pearson
  5. Serway Raymond A., Jewwtt, Jr. John W. (2008). Física para ciencias e ingeniería con física moderna. Volumen 2, México, Cengage.
  6. Recuperado de: https://www.phywe.com/experiments-sets/student-experiments/the-electric- conductor-as-an-equipotential-surface_9261_10192/ COMPETENCIA RESULTADOS DE APRENDIZAJE Capacidad de desarrollar y llevar a cabo experimentos adecuados, analizar e interpretar los datos, y el uso de criterios de ingeniería para obtener conclusiones.
  7. Localiza los puntos de igual potencial entre dos electrodos.
  8. Dibuja las líneas equipotenciales y las líneas de campo eléctrico. ELABORA REVISA APRUEBA DOCENTE COORDINADOR DIRECTOR Diana Grajales Fecha: 27/Mar/2023 Fecha: Fecha: CONTROL DE CAMBIOS FECHA DESCRIPCIÓN DEL CAMBIO