GUÍA DE LABORATORIO No 4. SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES Y LINEAS CAMPO ELÉCTRICO.docx

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PROGRAMA DE FÍSICA
FÍSICA ELECTROMAGNÉTICA – GUÍAS DE LABORATORIOS
CÓDIGO 21142
GUÍA DE LABORATORIO No 4 SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES Y LINEAS DE
CAMPO ELÉCTRICO
OBJETIVOS
1. Describe claramente el concepto de campo de fuerza.
2. Explicar las líneas de fuerza y las interpretaciones físicas asociadas.
3. Trazar superficies equipotenciales.
4. Visualizar los mapas de superficies equipotenciales asociados con varias
distribuciones de cargas simples
5. Visualizar cualitativamente patrones de campo eléctrico asociados con ciertas
distribuciones de cargas
6. Describir la relación entre las líneas de campo eléctrico y los vectores de campo
eléctrico.
7. Distinguir entre líneas de fuerza y superficies equipotenciales, y describir sus
relaciones con el trabajo.
8. Familiarizarse con las reglas para dibujar líneas de campo eléctrico.
9. Explicar el significado de flujo de campo eléctrico y discutir la ley de Gauss.
TEMAS DE CONSULTA
 Ley de Coulomb.
 Campo eléctrico.
 Potencial eléctrico.
 Líneas de campo eléctrico.
 Superficies equipotenciales.
 Energía electrostática.
MATERIALES
 Tablero de mapeo de campo y sondas.
 Hojas de conducción con rejillas.
 Conducción de la pintura de plata.
 Fuente variable de voltaje de corriente continua.
 Papel conductor.
 Multímetro digital.
 Sondas.
 Cables de conexión.

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 Diferentes electrodos realizados con pintura de plata sobre el papel conductor.
No encienda la fuente de alimentación hasta que el monitor de la clase o profesor
a cargo revise las conexiones del circuito.
Para realizar cualquier medición eléctrica, tenga en cuenta lo siguiente:
 Antes de realizar cualquier medición con un multímetro ya sea de voltaje, corriente
o resistencia, asegúrese de tener la perilla en la escala adecuada para el rango
que espera.
 Si no conoce el rango, inicie su medida en la escala más alta.
 Nunca toque las puntas de prueba por su terminal metálico, manipule desde su
parte aislada.
 Si usted conecta el Multímetro para medir corriente o voltaje, pero la perilla está
en escala de resistencia seguramente dañara el Instrumento.
 Antes de medir voltaje verifique que el instrumento esté conectado en paralelo con
el elemento de circuito que se le desea medir la diferencia de potencial.
ESQUEMA DEL MONTAJE

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Figura 5.1 Papel conductor para el estudio de las superficies equipotenciales
INFORMACIÓN DE INTERES
Para ampliar la información de este experimento, consulte los siguientes vídeos.
https://www.youtube.com/watch?v=daA89ECzx58
https://www.youtube.com/watch?v=VK0hIfyGGHY
Puede consultar el equipo real en: https://tecnoedu.com/Pasco/PK9023.php
PROCEDIMIENTO
Este experimento se realizará con el simulador “ELECTRIC FIELDS” y se puede
obtener del sitio web https://virtualphysicslabs.ket.org/product/electric-fields/
En este sitio se encuentra la ayuda para el manejo del simulador.
Parte 3: Un anillo entre dos placas paralelas.
1. De acuerdo con el montaje indicado en la Figura 5.1 (mantenga la fuente apagada).
2. Seleccione en el simulador un anillo entre dos placas paralelas (Shielding).

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3. Encienda la fuente d.c. y coloque la terminal positiva del medidor sobre el electrodo
positivo y ajuste la fuente de voltaje a 9 V entre los electrodos. Después de hacer esto,
el voltímetro debe registrar 9 V.
4. Busque un punto de coordenadas (𝑥𝑖,𝑦𝑖) para que la diferencia de potencial con
respecto a la terminal negativa, sea inferior a la diferencia de potencial establecida en
la fuente d.c. Para ello, considere 2.5 voltios. Desplace la terminal del medidor hasta
encontrar un punto muy cercano a los 2.5 voltios y en el momento de encontrarlo,
haga clic derecho sobre la terminal positiva y adicione el punto sobre el papel. Este
proceso se repite para los 11 puntos restantes y sus localizaciones deben ser bien
estratégicas para que le permitan construir su primera superficie equipotencial
(recuerde rotular la superficie construida con el potencial indicado). Debe construir
seis superficies equipotenciales (tres a la izquierda del origen del sistema de
coordenadas (por fuera del anillo) y tres a la derecha y por fuera del anillo). Para ello,
utilice la diferencia de potencial medida con respecto al electrodo negativo de 3.3 V,
4.1 V, 4,5, 5.5 V, 7.0 V y 8.5 V. Recuerde conseguir para cada superficie equipotencial
puntos por fuera de las placas. ¿En qué puntos el potencial es cero?
5. Dibuje cada superficie sobre el papel que se encuentra al final de este experimento o
si desea lo hace sobre el papel conductor de la Figura 5.1. Debe dibujar cada
superficie y roturarla con el potencial correspondiente. Además, debe dibujar las líneas
de campo eléctrico.
RESUMEN Esta experiencia de laboratorio se baso en el estudio de dipolos y separación de
electrodos, en dos placas conductoras paralelas como superficies equipotenciales en
lineas de campo eléctrico; por medio del uso del simulador KET VPL. Para ello se tiene
en cuenta la variación del voltaje y el potencial, en cuatros configuraciones de cargas
electricas, en la placa equipotencial. Para situaciones de: dos electrodos circulares
(dipolo), placas paralelas, un anillo entre dos placas paralelas y anillo (ring); como
desarrollo se trazan y se ajusta a la fuente de voltaje junto con su posición en
coordenadas y respecto a los puntos potenciales de valor cero. Con el fin de
comprender los campos eléctricos, el desplazamiento de las cargas en las líneas del
campo y su relación con superficies equipotenciales, en su simetría presente en los
campos E (escalar) y V (vectorial).
PALABRAS CLAVES: Electrostática, frotamiento, cargas eléctricas.
ABSTRACT This laboratory experience was based on the study of dipoles and electrode
separation, in two parallel conducting plates as equipotential surfaces in electric field
lines; by using the KET VPL simulator. For this, the variation of voltage and potential is
taken into account, in four configurations of electric charges, on the equipotential
plate. For situations of: two circular electrodes (dipole), parallel plates, a ring between

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two parallel plates and a ring (ring); as development they are plotted and adjusted to
the voltage source together with its position in coordinates and with respect to the
potential points of value 0. In order to understand the electric fields, the displacement
of the charges in the field lines and their relationship with equipotential surfaces, in
their symmetry present in the E and V fields.
KEYWORDS: Electrical measurements, ammeter, resistors, series and parallel circuits.
Parte 3: Un anillo entre dos placas paralelas.
Montaje ente un anillo y dos placas paralelas.
Utilizamos en esta ocasión la situación de dos placas paralelas con un ahillo entre estas.
Aplicamos desde la fuente una cantidad de voltaje de 9 V, y se ybicaran el papel las
coordenados de carga ya emncionadas, para despues ubicarlas superficies
equipotenciales que se encuentran.

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Superficies equipotenciales.
Se trazan las líneas del campo electrico y además se identifica en punto en donde la ptencial
es igual a cero.

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Líneas de capo eléctrico.
Observamos que el potencial se hace cero al tocar la barra que se encuentra cargada
negativamente y al posicionarla dentro del aro, registrando una medida de 0 voltios.