ACTIVIDAD 3: Líneas equipotenciales y campo eléctrico. III PARTE

Actividad 3: Líneas equipotenciales y campo eléctrico. III PARTE

Objetivos

Reafirmar la comprensión conceptual y desarrollar la habilidad para construir el potencial de un campo eléctrico.

Conocer los comandos y algunos elementos fundamentales del software MATHEMATICA a partir de situaciones relacionadas con campos eléctricos y potenciales.

Encontrar con MATHEMATICA, por medio de ajuste de curvas, algunas ecuaciones equipotenciales (curvas de nivel) de algunas de las distribuciones de carga dadas.

Encontrar con MATHEMATICA, por medio de ajuste de curvas, algunas ecuaciones de líneas de campo de algunas de las distribuciones de carga dadas.

Trazar las líneas de campo eléctrico, determinadas en la práctica, con el MATHEMATICA.

Trazar las líneas equipotenciales, determinadas en la práctica, con el MATHEMATICA

Hallar el campo eléctrico a partir de las líneas equipotenciales y con MATHEMATICA.

Equipo

Computador con software MATHEMATICA instalado.

Datos recogidos en la actividad 2.

Papel, esfero o lápiz.

Procedimiento

Esta actividad fue diseñada para que analice y conjeture en cada una de las preguntas y compare la solución encontrada mediante el uso del software MATHEMATICA con la obtenida en la actividad 2 y 3.

1. Abra el software MATHEMATICA.

2. Abra el archivo con el nombre "campos3_nombre" en cual guardo en la carpeta "JOGOEL" del directorio "C".

3. Ejecute todas las celdas nuevamente, coloque el puntero sobre cualquier parte del código y oprima simultáneamente shif e Intro.

4. Digite los datos recogidos en el laboratorio (10 ternas), y llámelos datos1, datos2, datos3, datos4, datos5 respectivamente.

Ejemplo: datos1={{0,0,5},{1,1,5},{26,18,5},{16,14,5},{28,20,5}}

datos2={{0,0,10},{1,1,10},{26,18,10},{16,14,10},{28,20,10}}

datos3={{0,0,15},{1,1,15},{26,18,15},{16,14,15},{28,20,15}}

datos4={{0,0,20},{1,1,20},{26,18,20},{16,14,20},{28,20,20}}

datos5={{0,0,25},{1,1,25},{26,18,25},{16,14,25},{28,20,25}}

5. Seleccione el o los comandos adecuados para resolver y argumentar las situaciones siguientes:

SITUACIONES

* Determine las líneas equipotenciales (curvas de nivel), con 10 puntos cada uno con potenciales de 5V, 10V, 15V, 20V y 25V para la configuración escogida (ver actividad 2). Después de realizado este proceso, grafíquelas. EXPLIQUE

* Determine las líneas de campo eléctrico, para la configuración de electrodos escogida (ver actividad 2). Después grafíquelas. EXPLIQUE

* Para alguna de las dos configuraciones dadas, determine y grafique la dirección e intensidad del campo eléctrico en por lo menos 5 puntos de cada línea trazada. Para la intensidad del campo eléctrico, utilice la relación aproximada E=∆V/∇L , donde ∇V es la diferencia de potencial entre dos puntos separados una distancia ∇L (trate de hacer ∇L  lo más pequeño posible) EXPLIQUE

* Con el comando ParametricPlot3D grafique las curvas de contorno.

Tome x=t,y=h(t),z=j donde h(t)  representa la curva de nivel y j es una constante que representa el potencial muestre todas estas graficas al mismo tiempo. ¿Qué figura se forma? EXPLIQUE

* Si conocemos la superficie z=f(x,y) es fácil hallar y graficar las curvas de nivel. Basta con tomar valores constantes para z. Si conocemos las curvas de nivel, podemos hallar la ecuación de la superficie? EXPLIQUE.

Guarde el archivo (“File” “Save”). Envié una copia de este archivo al correo: jogoel@gmail.com