Este documento presenta un informe de práctica sobre campo y potencial eléctrico. El informe incluye actividades como explicar cómo las semillas de alpiste toman la forma del campo eléctrico usando un generador de Wimshurst, medir el campo eléctrico y potencial eléctrico usando un simulador, dibujar líneas equipotenciales y de campo eléctrico experimentalmente, y resolver ejercicios teóricos sobre campo eléctrico uniforme. El objetivo general es comprender mejor las relaciones entre

1. Maestría en enseñanza de las ciencias exactas y naturales.
Facultad de Ciencias
Sede Medellín
1
Práctica Nº2: Campo y potencial eléctrico
CHRISTIAN DAVID ECHEVERRI VANEGAS
ACTIVIDADES
1. [15%] Según el experimento demostrativo realizado en el aula de clase con el generador
de Wimshurs, el aceite y el alpiste, explique como es posible que las pequeñas semillas
tomen la forma del campo eléctrico. Además, elija una de las configuraciones de
electrodos presentadas y explique porque el campo eléctrico tomo esa determinada
geometría. (suba foto)
En el montaje experimental de las líneas de campo eléctrico, encontramos el alpiste
como conductores de electrones, ya que dejaban pasar los electrones libres del
generados de Wimshurs. La conductividad eléctrica del alpiste permite el paso de
electrones libres. El aceite sirve como medio por donde van a recorres las cargas
eléctricas.
Las líneas de campo tienen esa geometría en particular por las siguientes razones:
El vector campo eléctrico es tangente a las líneas de campo en cada punto.
Las líneas de campo eléctrico son abiertas; salen siempre de las cargas positivas o del
infinito y terminan en el infinito o en las cargas negativas.
El número de líneas que salen de una carga positiva o entran en una carga negativa es
proporcional a dicha carga.
La densidad de líneas de campo en un punto es proporcional al valor del campo eléctrico
en dicho punto.
Las líneas de campo no pueden cortarse. De lo contrario en el punto de corte existirían
dos vectores campo eléctrico distintos.
A grandes distancias de un sistema de cargas, las líneas están igualmente espaciadas y
son radiales, comportándose el sistema como una carga puntual.

2. Maestría en enseñanza de las ciencias exactas y naturales.
Facultad de Ciencias
Sede Medellín
2
[10%] Ingrese al simulador en el siguiente link:
https://phet.colorado.edu/sims/html/charges-and-fields/latest/charges-and-
fields_es.html, desmarque las opciones que ofrece el simulador (campo E, voltaje) y
marque (valores y grilla)
➢ Coloque una carga puntual positiva en el espacio y por medio del “sensor y la casilla
valores” determine en que región es más intenso y menos intenso el campo eléctrico,
¿En qué dirección apunta el campo eléctrico?, marque la opción campo eléctrico y
escriba una conclusión general de este experimento.
El campo eléctrico es más intenso en las regiones más cercanas de la carga.

3. Maestría en enseñanza de las ciencias exactas y naturales.
Facultad de Ciencias
Sede Medellín
3
La intensidad del campo eléctrico en un punto depende de la carga q que lo genera, la distancia
entre dicha carga y dicho punto y el medio en el que se encuentren. Cuanto mayor es la distancia
entre la carga y el punto donde se mida, la intensidad del campo eléctrico será menor.
Realice el mismo experimento con una carga puntual negativa y responda las mismas preguntas
del numeral anterior.
La intensidad del campo eléctrico en un punto depende de la carga q que lo genera, la distancia
entre dicha carga y dicho punto y el medio en el que se encuentren. Cuanto mayor es la distancia
entre la carga y el punto donde se mida, la intensidad del campo eléctrico será menor.
➢ Coloque una carga puntual positiva y desmarque la opción de campo eléctrico y voltaje y
por medio del medidor de voltaje determine cual es la región de mayor potencial, marque
la casilla de voltaje; ahora repita el experimento con una carga negativa, que puede
interpretar de los resultados en términos de la energía.

4. Maestría en enseñanza de las ciencias exactas y naturales.
Facultad de Ciencias
Sede Medellín
4
Entre más me acerco a la carga más energía potencial hay. La energía potencial se puede
transformar en energía cinética. La máxima energía cinética de la carga se da en el infinito cuando
la energía potencial es cero. Para una carga negativa los valores son los mismo pero con un signo
negativo.

5. Maestría en enseñanza de las ciencias exactas y naturales.
Facultad de Ciencias
Sede Medellín
5
Ponga una carga puntual y el medidor de voltaje separados a una distancia fija (ej: 1m), observe
el valor de potencial en ese punto, luego cambie la carga por el una del signo contrario; que puede
interpretar de los resultados en términos de la energía.?

6. Maestría en enseñanza de las ciencias exactas y naturales.
Facultad de Ciencias
Sede Medellín
6
Si se pone una carga positiva o negativa la energía potencial es la misma, lo que se debe
interpretar es con la dirección de la fuerza eléctrica. Si la carga es positiva, la energía cinética hará
que la carga se mueva hacia una dirección, si la carga es negativa, la energía cinética hará que se
mueva a una dirección contraria a la positiva.
2. [15%] En el simulador de punto anterior, arrastrando cargas, forme una de las
geometrías (con dos electrodos) de los electrodos presentada en el experimento
demostrativo:
➢ Por medio del “sensor” y activando la opción “valores” determine en que región es más
intenso y menos intenso el campo eléctrico, ¿En qué dirección apunta el campo
eléctrico?, marque la opción campo eléctrico y escriba una conclusión general de este
experimento.
El campo eléctrico es más intenso cerca de las cargas, depende de la posición de donde mida.
Sales de las cargas positivas y entra en las cargas negativas. También trata de ser perpendicular
a la distribución de las cargas.

7. Maestría en enseñanza de las ciencias exactas y naturales.
Facultad de Ciencias
Sede Medellín
7
➢ Nuevamente desmarque las opciones que ofrece el simulador, ahora mediante el
medidor de voltaje en un lugar arbitrario trate de seguir un camino hasta cerrarlo de tal
manera que el valor otorgado por el sensor sea constante. ¿Qué forma geométrica posee
ese camino y por qué?, Al finalizar el recorrido seleccione la opción del lápiz en el medidor
para obtener la línea equipotencial, ¿Qué puede interpretar de este término?
Una superficie equipotencial es el lugar geométrico de los puntos de un campo escalar
en los cuales el "potencial de campo" o valor numérico de la función que representa el
campo, es constante, representa una curva.
➢ Por medio del lápiz cree varias líneas equipotenciales, ahora seleccione la opción de
sensor y muévala por cada una de las líneas equipotenciales, adicionalmente marque la
opción de campo eléctrico, y a partir de la observación describa alguna relación del
campo eléctrico con las líneas equipotenciales. ¿Qué puede interpretar de este
experimento?

8. Maestría en enseñanza de las ciencias exactas y naturales.
Facultad de Ciencias
Sede Medellín
8
Las líneas de campo eléctrico son, en cada punto, perpendiculares a las superficies
equipotenciales y se dirigen hacia donde el potencial disminuye. El trabajo para desplazar
una carga entre dos puntos de una misma superficie equipotencial es nulo. Dos
superficies equipotenciales no se pueden cortar.
3. [5%] Ubique varias cargas en el simulador, establezca una superficie gaussiana que
las encierre a todas, y demuestre con datos medidos que se cumple la Ley de
Gauss. (cargar imágenes y cálculos)

9. Maestría en enseñanza de las ciencias exactas y naturales.
Facultad de Ciencias
Sede Medellín
9
4. [35%] Realice un montaje experimental con los instrumentos entregados en clase:
➢ Con ayuda del multímetro halle y dibuje sobre la cubeta 3 líneas equipotenciales.

10. Maestría en enseñanza de las ciencias exactas y naturales.
Facultad de Ciencias
Sede Medellín
10
➢ Con la ayuda del multímetro y el compás de la cubeta, y según la relación explicada
entre campo y potencial eléctrico, trate de hallar 2 o 3 líneas de campo eléctrico.

11. Maestría en enseñanza de las ciencias exactas y naturales.
Facultad de Ciencias
Sede Medellín
11
➢ Mida el potencial total eléctrico (suma) en una trayectoria cerrada (cuadrado, triangulo,
etc) dentro de la cubeta, ¿Qué valor obtiene, por qué?

12. Maestría en enseñanza de las ciencias exactas y naturales.
Facultad de Ciencias
Sede Medellín
12

13. Maestría en enseñanza de las ciencias exactas y naturales.
Facultad de Ciencias
Sede Medellín
13
Si una superficie cerrada no tiene ninguna carga dentro del volumen encerrado, entonces el flujo
eléctrico a través de la superficie es cero.
5. [10%] Escriba las conclusiones del trabajo
La intensidad del campo eléctrico en un punto depende de la carga q que lo genera, la distancia
entre dicha carga y dicho punto y el medio en el que se encuentren. Cuanto mayor es la distancia
entre la carga y el punto donde se mida, la intensidad del campo eléctrico será menor.
Una superficie equipotencial es el lugar geométrico de los puntos de un campo escalar en los
cuales el "potencial de campo" o valor numérico de la función que representa el campo, es
constante, representa una curva.
Las líneas de campo eléctrico son, en cada punto, perpendiculares a las superficies
equipotenciales y se dirigen hacia donde el potencial disminuye. El trabajo para desplazar una
carga entre dos puntos de una misma superficie equipotencial es nulo. Dos superficies
equipotenciales no se pueden cortar.
6. [10%] Resuelva los siguientes ejercicios teóricos según lo aprendido en clase
➢ Un electrón entra a la región de un campo eléctrico uniforme, como se muestra
en la figura con vi = 3 × 106 m/s y E = 200 N/C. La longitud horizontal de las placas
es l = 0.100 m.
a) Encuentre la aceleración del electrón mientras está en el campo eléctrico.
b) Si supone que el electrón entra al campo en el tiempo t = 0, encuentre el
tiempo cuando deja el campo.

14. Maestría en enseñanza de las ciencias exactas y naturales.
Facultad de Ciencias
Sede Medellín
14
➢ En el interior de un acelerador lineal, un protón (carga 1.602 x 10-19 C) se
desplaza en línea recta de un punto a a otro punto b una distancia total
de 0.50 m. A lo largo de esta línea, el campo eléctrico es uniforme con
magnitud de 1.5 x107 V/m en la dirección de a -> b. Determine a) la fuerza

15. Maestría en enseñanza de las ciencias exactas y naturales.
Facultad de Ciencias
Sede Medellín
15
sobre el protón; b) el trabajo realizado sobre este por el campo; c) la
diferencia de potencial entre a y b.