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Guías Laboratorio de Física II - UFPS Campo y potencial eléctrico
DEPARTAMENTO DE FISICA
LABORATORIO DE FISICA ELECTROMAGNETICA
CAMPO Y POTENCIAL ELECTRICO
Objetivo General:
Determinar la relación entre la intensidad del campo eléctrico y la diferencia de potencial para una
esfera conductora.
Objetivos específicos
1. Determinar la relación entre la intensidad del campo eléctrico y el potencial eléctrico, a
una distancia fija r, medida desde el centro de una esfera conductora.
2. Determinar la relación entre la intensidad de campo eléctrico y la distancia r, medida
desde el centro de una esfera conductora, cuyo potencial eléctrico se mantendrá
constante.
Materiales:
Sensor de campo eléctrico
Placa de capacitor
Fuente de alto voltaje 0-25KV
Esfera conductora de 4 cm de diámetro
Varilla aislante
Multímetro
Cables de conexión
Fuente de alimentación
Teoría
En todo conductor eléctrico la carga eléctrica se distribuye sobre su superficie; el campo eléctrico
en su interior es cero y el trabajo neto efectuado sobre una carga de prueba por la superficie para
cualquier trayectoria interior será cero.
Esto significa que en el interior de la esfera el potencial eléctrico es constante e igual al de su
superficie.
Para una esfera conductora de radio R, con carga distribuida Q, el potencial eléctrico V en su
superficie (y en su interior) se puede determinar mediante la expresión:
𝑉 = 1
4𝜋𝜀0
𝑄
𝑅
La carga Q en la superficie de la esfera es:
𝑄 = 4𝜋𝜀0 𝑅 𝑉 (1)
Para distancias mayores que R, (r > R) la esfera se comporta como una carga puntual y el potencial
eléctrico 𝑉 ′ resulta ser:
𝑉 ′= 1
4𝜋𝜀0
𝑄
𝑟 (2)
Combinando las dos ecuaciones (1) y (2) se puede demostrar que:
