informe.1-de-fisica-2 (1)

UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DE LIMA SUR (UNTELS) LABORATORIO DE FISICA II EXPERIMENTO Nº 1

TEMA

: CAMPO ELECTRICO

 ALUMNO

:

HUAMANI BALTAZAR, BALTAZAR, JOSE JOSE LUIS

CODIGO

:

2012200278

DOCENTE

:

SAN BARTOLOME BARTOLOME MONTERO JAIME .H

VILLA EL SALVADOR, DE NOVIEMBRE DEL 2014

1.

OBJETIVOS





Observar fenómenos producidos por cargas eléctricas Determinar el campo eléctrico entre dos placas paralelas Determinar las superficies equipotenciales entre dos placas paralelas Determinar las superficies equipotenciales entre dos conductores circulares.

2.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

 

ELECTROSTATICA

Es el estudio de la carga en reposo

CARGAS ELECTRICAS Cantidad escalar, propiedad de la materia que se adquiere por un  proceso de carga un cuerpo

CAMPO ELECTRICO

POTENCIAL ELECTRICO

Vector que sirve para describir un sistema de cargas

 

Trabajo por unidad de carga desde un punto

⃗   , Distrib. discreta ⃗    ∫   ̂ ; Distrib. continua SUPERFICIE EQUIPOTENCIAL

Es el lugar geométrico de los  puntos de igual potencial.

        ⃗

3.

MATERIALES



Esfera metálica



Cubeta electrolítica



Electrodos metálicos



Fuente de alimentación

 

Multímetro



Cables de conexión

4.

PROCEDIMIENTO  



Se procedió a armar el montaje para el experimento siguiendo las instrucciones del profesor.. A continuación procedimos a dibujar sobre el papel milimetrado el contorno de una cara de los electrodos de barra a una distancia de 10 cm y de m anera similar se hiso lo mismo con la esfera metálica. (dos dibujos paralelas entre sí). Sobre uno de los dibujos realizados con el electrodo de barra se trazó ejes coordenados uno de ellos sobre el eje “x”, de igual manera se hiso con la esfera metálica.

3.1 POTENCIAL ELECTRICO ENTRE PLACAS PARALELAS 

Sobre la cubeta electrolítica se llenó con 150ml de agua y se instaló el montaje como muestra la figura 1.

Fig.1 



Se puso debajo de la cubeta el papel milimetrado dibujado a continuación se colocaron los electrodos de barras en forma paralela dentro de la cubeta con agua alejadas 10 cm sobre el dibujo. Se midió la diferencia de potencial entre los puntos (5,0) y de las demás diferentes posiciones en las coordenadas que se muestran en la tabla 1.

3.2 SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES  



5.

Se midió el valor de las ordenadas “y”  para cada uno de los puntos de referencia y valores de “x” señalados en la tabla 2. Seguidamente se reemplazó electrodo de barra por el circular al igual que el papel milimetrado y se procedió de forma análoga al anterior. Se midió el valor de “y” para cauno de los puntos de referencia y valores de “x” señaladas en la tabla 3.

DATOS EXPERIMENTALES

            0.78 2.1 2.58 3.01 3.52 4.0 4.5 5.1 5.4 6.0 TABLA 1 Puntos de referencia

        

Puntos de referencia

        

(5,2)

(5,3)

(5,4)

(5,5)

(5,6)

(5,7)

1

1.9

3.4

4.2

5.2

6.4

1.4

2.1

3.5

4.3

5.3

6.5

1.5

2.3

3.6

4.5

5.5

6.6

1.6

2.5

3.7

4.6

5.6

6.8

2 1.6

3 2.5

4 3.7

5 4.6

6 5.6

7 6.8

1.5

2.3

3.6

4.5

5.5

6.6

1.4

2.1

3.5

4.3

5.3

6.5

1

1.9

3.4

4.2

5.2

6.4

     

TABLA 2 (5,2)

(5,3)

(5,4)

(5,5)

(5,6)

(5,7)

0.2

1.3

2.5

4.1

4.9

6.1

0.8

1.5

2.7

3.5

4.8

6.0

1.2

1.8

2.9

3.8

4.7

5.8

1.4

2.0

3.0

3.9

4.5

5.9

1.5 1.2

2.3 2.0

3.2 2.9

4.0 3.9

4.9 4.5

6 6.1

0.9

1.8

2.8

3.8

4.8

6.1

0.4

1.4

2.7

3.7

4.8

6.2

0.2

0.8

2.4

3.6

4.7

6.3

     

TABLA 3

Puntos de referencia

        

6.

(5,2)

(5,3)

(5,4)

(5,5)

(5,6)

(5,7)

-4

-0.9

1.5

2.1

2.5

3.5

-3.2

-0.5

1.7

2.5

2.7

3.6

-2.4

0.8

1.8

2.6

3.2

3.9

-1.0

1.1

1.9

2.8

3.4

3.9

-0.2 -0.3

1.5 1.2

2.3 1.9

3 2.9

3.5 3.3

4 3.9

-2.5

0.8

1.8

2.6

2.9

3.7

-3.1

-0.9

1.6

2.4

2.7

3.

-4.0

-1.5

1.5

2.1

2.4

3.4

     

TABLA 4

ANÁLISIS DE DATOS.

Gráfico de la tabla 1

x vs voltios 8 6    e    j    a    t 4     l    o    v 2 0

y = 0.5311x + 1.3091 R² = 0.981 voltios Lineal (voltios) 0

2

4

6

8

10

x (cm)

La grafica nos muestra la relacion directamente proporcional que tiene la diferencia de potencial repecto de la distancia a la placa de menor potencial y apartir de la pendiente se obtiene el campo electrico entre las dos placas.

       Grafico de la tabla 2

SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES (barra-barra) 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1

2

3

4

5

6

7

8

En la grafica se muestra las lineas equipotenciales a la vez se puede notar la lineas de fuerza o lineas de campo electrico que son perpendiculares a las superficies equipotenciales que van de la barra cargada positivamente a la negativa.

Grafica de la tabla 3

9

SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES (ENTRE CARGAS CIRCULARES) 5

4

3

2 Series1 1    e    j    e     l    e     d    o     l    u    t     í    T

Series2 Series3

0 1

2

-1

3

4

5

6

7

8

9

Series4 Series5 Series6

-2

-3

-4

-5

La grafica muestra las líneas equipotenciales a la vez se puede notar que las líneas de campo van de la esfera positiva a la negativa pero siempre estas líneas son perpendiculares a las líneas equipotenciales. Esto es una muestra de un dipolo.

Grafica de la tabla 4

superficies equipotenciales (barra-esfera) 7

6

5

4

3

2

1

0 1

2 Series1

3

4

Series2

5 Series3

6 Series4

7 Series5

8

9 Series6

De la experiencia se puede ver que las superficies equipotenciales toman la forma de los electrodos así como la de las esferas. E mayor potencial se encuentra cerca de la carga positiva.

Electrolisis Concepto: La electrolisis transforma la energía eléctrica en energía química; es, por tanto, el proceso contrario al que tiene lugar en una célula galvánica. En la electrolisis una corriente eléctrica producida por una fuente externa consigue que se produzca una reacción química que no tiene lugar espontáneamente.

El proceso de la electrolisis se desarrolla en unos dispositivos que se denominan cubas electrolíticas. Una cuba electrolítica es un recipiente que contiene un electrolito en el que se introducen dos electrodos que se conectan a una fuente de corriente continua. Para que tenga lugar la electrolisis es necesario establecer una diferencia de potencial entre sus electrodos, que sea, como mínimo, igual a la fuerza electromotriz de la pila que funcionase con los mismos iones.

 Al igual que en las pilas electroquímicas,  una reacción de electrólisis puede ser considerada como el conjunto de dos medias reacciones, una oxidación anódica y una reducción catódica. Cuando conectamos los electrodos con una fuente de energía (generador de corriente directa), el electrodo que se une al borne positivo del generador es el ánodo de la electrólisis y el electrodo que se une al borne negativo del generador es el cátodo. Se puede tomar como ejemplo la electrólisis de la solución de Sulfuro de cobre (CuSO 4) con electrodos de platino. Al pasar la corriente eléctrica por la solución, en los electrodos se liberan productos de la electrólisis, que estando presentes simultáneamente con los iones que les han dado origen, forman pares de oxidación-reducción. En el ejemplo en el cátodo se forma el par Cu /Cu y en el ánodo, O 2 + H / H2O. Tan pronto comienza a fluir la corriente, la liberación de O 2 en el ánodo y la deposición de Cu en el cátodo convierten el aparato en una celda galvánica: Pt / Cu / Cu2+, H+ / O 2 / Pt que tiene su propia fuerza electromotriz (FEM). La dirección de esta F.E.M es contraria a la de la F.E.M externa, que se aplica en la electrólisis. El funcionamiento de la celda trata de que la corriente fluya en dirección opuesta a la corriente con la que se intenta realizar la electrólisis de la disolución. Para poder contrarrestar esta " fem de oposición", la FEM aplicada deber ser mayor que la de la celda cuya reacción es opuesta a la reacción de la electrólisis deseada.

La tensión mínima que es necesario aplicar a los electrodos para provocar la electrólisis continua del electrolito dado, se denomina Potencial de Descomposición (Ed).

7.

RECOMENDACIONES Para posteriores trabajos de laboratorio se recomienda analizar de manera objetiva y minuciosa las indicaciones que se nos da en el laboratorio así como también revisar libros y publicaciones de confianza.

8.

CONCLUSIONES     

9.

Las superficies equipotenciales son aquellas donde en cualquier punto de ellas tienen el mismo potencial. El potencial tiene una relación inversa con la distancia. En un dipolo las superficies equipotenciales toman la forma de esta. Las líneas de fuerza van del electrodo positivo al negativo es decir son salientes en el positivo y entrantes en el negativo. El mayor potencial se encuentra el cercano al electrodo positivo.

BIBLIOGRAFIA    

Física tomo1, editorial Lumbreras Física 1 autor , Humberto Neira Quimia tomo 2, editorial Lumbreras Química ,Raymond chang