SEMANA 5: ENERGIA POTENCIAL EN EL CAMPO ELECTRICO

- ¿Cómo se calcula la intensidad de un campo eléctrico?
Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras:
Preguntas ¿Cómo se define un campo eléctrico?
¿Cómo se define el Potencial en un campo eléctrico? ¿Cuál es la relación entre campo y fuerza? ¿Cuál es la relación entre campo y diferencia de potencial? ¿Cuál es el trabajo realizado por el campo eléctrico? ¿Cómo es la energía potencial entre cargas?
Equipo 2 1 4 6 5 3
Respuestas El campo eléctrico es un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.1 Matemáticamente se describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor q sufre los efectos de una fuerza eléctrica dada por la siguiente ecuación:
Es un punto de medida que se suele usar de forma relativa (entre dos puntos).
También es posible definir el potencial absoluto en un punto como el trabajo para mover una carga desde el infinito hasta ese punto. El campo magnético generado por una única carga en movimiento (no por una corriente eléctrica) La energía potencial puede definirse solamente cuando la fuerza es conservativa. Si las fuerzas que actúan sobre un cuerpo son no conservativas, entonces no se puede definir la energía potencial Se realiza trabaja cuando una fuerza desplaza un objeto en la dirección de la fuerza. Un objeto tiene energía potencial en virtud de su posición, digamos en un campo de fuerza. La energía potencial puede definirse solamente cuando la fuerza es conservativa. Si las fuerzas que actúan sobre un cuerpo son no conservativas, entonces no se puede definir la energía potencial, como se verá a continuación. Una fuerza es conservativa cuando se cumple alguna de las siguientes propiedades: El trabajo realizado por la fuerza entre dos puntos es independiente del camino recorrido. El trabajo realizado por la fuerza para cualquier camino cerrado es nulo. Cuando el rotacional de la fuerza es cero.



¿Cómo se medirá la energía potencial en el campo eléctrico?

Material De laboratorio:

- Generador de Wimshurt, aceite comestible, semillas de pasto, electrodos, regla de plástico.
FASE DE DESARROLLO
Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor
- Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes:
Carga puntual
- Por medio del uso de aceite, semillas de pasto y empleando un pequeño electrodo cilíndrico que se carga con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo para una carga puntual.

Con el simulador de campo eléctrico generar en 3D el campo generado por la carga:

Cargas puntuales con igual signo

Por medio del uso de aceite, semillas de pasto y empleando dos electrodos cilíndricos que se cargan de igual signo con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo para dos cargas eléctricas puntuales del mismo signo. (+ y -)

Lámina finita
Por medio del uso de aceite, semillas de grama y empleando una láminas metálicas finita que se carga con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo eléctrico correspondientes.

Láminas finitas con igual signo

Por medio del uso de aceite, semillas de pasto y empleando dos láminas metálicas finitas que se cargan de igual signo con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo eléctrico para láminas finitas paralelas del mismo signo. Se pueden observar los efectos de bordes.