Campo eléctrico
16 mar, 2013
Líneas
PRESENTACIÓN: Las líneas de un campo vectorial, por convenio, se definen tangentes al campo, orientadas en el sentido del campo y siendo el módulo del campo en un punto proporcional al número de líneas que por unidad de área atraviesa el área unidad perpendicular a las mismas. Estas líneas pueden presentar cualquier geometría, pero en ningún caso se pueden cortar.
- The Circle of Apollonius and Its Applications in Introductory Physics, Michael B. Partensky, Phys. Teach. 46, 104 (2008)
- On the drawing of lines of force and equipotentials, Leo Kristjansson, Phys. Teach. 23, 202 (1985)
INTRODUCCIÓN: El concepto de líneas de campo (o líneas de fuerza) fue introducido por Michael Faraday (1791-1867). Son líneas imaginarias que ayudan a visualizar cómo va variando la dirección del campo eléctrico al pasar de un punto a otro del espacio. Indican las trayectorias que seguiría la unidad de carga positiva si se la abandona libremente, por lo que las líneas de campo salen de las cargas positivas y llegan a las cargas negativas.
OBJETIVO: Lograr dibujar las líneas del campo eléctrico.
MATERIALES: fuente de alimentación de CC, semillas de hierba, 2 barras metálicas, soporte, cable metálico.
MONTAJE: En el soporte se espolvorearán las semillas de hierba. Se colocarán las dos barras metálicas encima del soporte unidas mediante un cable metálico a una fuente de alimentación de CC. Una vez que se conecte la fuente de alimentación las barras metálicas actuarán creando un campo eléctrico donde las semillas de hierbas irán dibujando las líneas de campo.
EXPLICACIÓN: Un campo eléctrico estático puede ser representado geométricamente con líneas tales que en cada punto el campo vectorial sea tangente a dichas líneas, a estas líneas se las conoce como «líneas de campo». Matemáticamente las líneas de campo son las curvas integrales del campo vectorial. Las líneas de campo se utilizan para crear una representación gráfica del campo, y pueden ser tantas como sea necesario visualizar.
CONCEPTOS: campo eléctrico, líneas de campo, ley de Coulomb, ley de Gauss, ley de Faraday.
MÁS INFORMACIÓN:
TEXTOS:
- R. Serway, Física, Mac Graw Hill, 2010.
- P. Tipler, Física para la Ciencia y la tecnología, Reverté, 2012.
- R. Ehrlich, Turning the World Inside Out and 174 Other Simple Physics Demonstrations, Princeton University Press, 1997.
ALUMNADO 2011-2012: Isaac Pérez, Raquel Pérez, Marco Antonio Pérez, Araceli Mercedes Pérez
ENLACE pdf ALUMNADO:
5 responses to "Campo eléctrico"
Una forma de conocer la distribución de capas conductoras en el subsuelo o el corte geoeléctrico en cada punto, es mediante la realización de perfiles electromagnéticos en el dominio de la frecuencia, tal y como se muestra en el siguiente enlace.
Ola!
Son profesor de Bioloxía e a Física pura quédame un pouco grande, polo que tratarei de relacioa-lo fenómeno físico tratado cun algún aspecto da Bioloxía.
Neste caso voume referir a uns electrorreceptores que teñen moitos animais, pero que nos tiburóns están especialmente desenvolvidos.
Estes órganos, chamados “ampollas de Lorenzini”, están situados na parte inferolateral do morro e son capaces de detectar campos eléctricos de corrente continua, tan baixos como 5nV/cm, emitidos por outros organismos que poden ser as súas presas potenciais.
O seguinte vídeo mostra varios experimentos no que se empregan diferentes obxectos e formas para os conductores termináis e se indica como medir os potenciais ao redor dos electrodos.
En esta página web de PhET Interactive Simulations podemos simular el campo eléctrico generado por el conjunto de cargas distribuidas como queramos. Es decir, se pueden dibujar figuras bidimensionales con las cargas eléctricas que proporciona la página web para descubrir la forma aproximada del campo eléctrico que generarían.
En el siguiente vídeo se muestra un experimento sencillo con materiales comunes y disponibles en un laboratorio para ver la forma de las líneas de un campo eléctrico con dos disposiciones diferentes de sus electrodos.