fenómenos electrostáticos laboratorio 01

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INDICE INTRODUCCION...................................................2 FENÓMENOS ELECTROSTÁTICOS......................................3 Objetivo general:............................................ 3 Objetivos especifico.........................................3 MATERIALES:....................................................3 Máquina de Wimshurst :.........................................3 El generador de Van de Graaff :................................4 FUNDAMENTO TEORICO.............................................4 Carga electrica.............................................. 4 Carga por frotamiento:.......................................5 Carga por contacto........................................... 5 Carga por inducción..........................................6 EL ELECTROSCOPIO............................................. 7 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.....................................8 1.1 PRODUCCION DE CARGA ELECTRICA POSITIVA POR CONTACTO:....8 1.2 BOLA DE PRUEBA Y MANGO AISLANTE PARA TRANSFERIR CARGA ELECTRICA:................................................... 9 1.3 EL ELECTROSCOPIO........................................9 2. ANALISIS Y RESULTADOS......................................10 2.1 PRODUCCION DE CARGA ELECTRICA POSITIVA POR CONTACTO:.....10 2.2 BOLA DE PRUEBA Y MANGO AISLANTE PARA TRANSFERIR CARGA ELECTRICA:....................................................11

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INDICE

INTRODUCCION2FENMENOS ELECTROSTTICOS3Objetivo general:3Objetivos especifico3MATERIALES:3Mquina de Wimshurst :3El generador de Van de Graaff :4FUNDAMENTO TEORICO4Carga electrica4Carga por frotamiento:5Carga por contacto5Carga por induccin6EL ELECTROSCOPIO7PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL81.1PRODUCCION DE CARGA ELECTRICA POSITIVA POR CONTACTO:81.2BOLA DE PRUEBA Y MANGO AISLANTE PARA TRANSFERIR CARGA ELECTRICA:91.3EL ELECTROSCOPIO92.ANALISIS Y RESULTADOS102.1PRODUCCION DE CARGA ELECTRICA POSITIVA POR CONTACTO:102.2BOLA DE PRUEBA Y MANGO AISLANTE PARA TRANSFERIR CARGA ELECTRICA:11

INTRODUCCION

La fuerza electromagntica es la interaccin que se da entre cuerpos que poseen carga elctrica. Es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la Naturaleza. Cuando las cargas estn en reposo, la interaccin entre ellas se denomina fuerza electrosttica. Dependiendo del signo de las cargas que interaccionan, la fuerza electrosttica puede ser atractiva o repulsiva. La interaccin entre cargas en movimiento da lugar a los fenmenos magnticos.

FENMENOS ELECTROSTTICOS

Objetivo general: Estudiar experimentalmente las formas de produccin de cargas elctricas por frotacin contacto e induccin

Objetivos especifico:

Obtener cargas de distinto signo mediante varios mtodos y sus caractersticas Uso del electroscopio como detector de carga elctrica. Visualizar y analizar el efecto jaula y efecto punta experimentalmente.

MATERIALES:Mquina de Wimshurst : Esta mquina tiene un aspecto distintivo con dos grandes discos a contra-rotacin (giran en sentidos opuestos) montados en un plano vertical, dos barras cruzadas con cepillos metlicos, y dos esferas de metal separadas por una distancia donde saltan las chispas. Se basa en el efecto triboelctrico, en el que se acumulan cargas cuando dos materiales distintos se frotan entre s.

El generador de Van de Graaff : es una mquina electrosttica que utiliza una cinta mvil para acumular grandes cantidades de carga elctrica en el interior de una esfera metlica hueca. Las diferencias de potencial as alcanzadas en un generador de Van de Graaff moderno pueden llegar a alcanzar los cinco megavoltios

FUNDAMENTO TEORICO

Carga electricaLa carga elctrica es una propiedad fsica intrnseca de algunas partculas subatmicas que se manifiesta mediante fuerzas de atraccin y repulsin entre ellas por la mediacin de campos electromagnticos.

Carga por frotamiento:

Estamos interesados en averiguar lo que le ocurre a los objetos al ser frotados entre si. Por lo general los objetos se encuentran en un estado neutro es decir con igual cantidad de cargas positivas (+) (protones) y cargas negativas ( ) (electrones). En particular cuando se frota una varilla con un trozo de seda, el vidrio sede electrones, quedndose cargado positivamente (+), en tanto que la seda recibe electrones quedando cargado negativamente (-).Hacemos notar que el papel de la frotacin es aumentar el rea de contacto entre los cuerpos, lo importante es el contacto estrecho.Es posible obtener tambin carga (+) sobre otros cuerpos usando otros materiales.

Carga por contacto Cuando se produce carga en un lugar elctrica en un lugar determinado, como por ejemplo en los recolectores de una maquina Whimshurst, o la esfera de un generador Van der Graaff, puede ser necesario tomar una muestra de la carga producida y llevarla a otro lugar, por ejemplo, a un plano conductor, a un electroscopio o una botella leyben.Esto se puede lograr mediante un sencillo dispositivo llamado Bola de Prueba y mango Aislante, el cual esta constituido por una esfera conductora (de metal) bien lisa y que va entornillada a una varilla aislante (de acrlico).

Carga por induccinExiste Electrizacion o carga por induccin cuando un cuerpo con carga elctrica se aproxima a otro neutro causando una redistribucin en las cargas de ste asi causando una explosion de cargas al objeto debido a la repulsin generada por las cargas del material cargado, y tambin se origina cuando las cargas de un cuerpo neutro se reordenan al estar en las cercanas de un cuerpo cargado

Nota: Si la bola es ms grande podr recogerse y trasladarse ms carga. EL ELECTROSCOPIO

Se suele designar con el nombre de electroscopio a un envase cerrado sea de vidrio o metal dentro del cual se ha instalado un soporte dielctrico D por el cual pasa una varilla de metal denominada electrodo E y que lleva en el extremo superior una pequea esfera de metal y en su parte inferior dos laminillas metlicas L (Fig.). Sirve para determinar si un objeto, por ejemplo una varilla tiene carga elctrica. Para esto, el objeto deber acercarse a la esfera del electrodo central E.Si posee carga producir la separacin de las laminillas. Cuando se toca con la varilla la esfera del electrodo central E estar recibiendo carga.

Por ser el electrodo E un conductor, la carga que recibe distribuir en toda su superficie, en particular habr carga en la parte inferior. Desde que las laminillas puedan desplazarse entonces por tener un mismo tipo de carga, se repelaran, quedando abierta, si recibe ms carga, las laminillas se abrirn mas.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1.1 PRODUCCION DE CARGA ELECTRICA POSITIVA POR CONTACTO:

Secamos las superficies de la varilla de vidrio y de la tela de seda, el electroscopio tiene su procedimiento de secado de vidrio. Disponga el equipo como esta en la Fig.

Acerque la varilla de vidrio al electrodo central del electroscopio, observando que ocurre con las laminillas del electroscopio. Ahora presionando fuerte y en una sola direccin, frote la varilla de vidrio con la tela de seda y nuevamente acerque la varilla (ahora ya frotado) al electrodo del electroscopio. Finalmente toque el electrodo del electroscopio y observe lo que sucede.

1.2 BOLA DE PRUEBA Y MANGO AISLANTE PARA TRANSFERIR CARGA ELECTRICA:

Seque el mango de acrlico con la tela de felpa o con un secador de cabellos. Obtenga carga del generador Van der Graaf y depostela en el electroscopio. Si desea recoger continuamente carga, se puede desentornillar un poco la Bola y enrollar un alambre, el cual se conecta al objeto que est produciendo carga.

1.3 EL ELECTROSCOPIO

Acerque la varilla de vidrio a la esfera de E(esfera metlica) observe, toque la esfera E con la varilla de vidrio observe. Con el fin de obtener cargas positivas sobre la varilla de vidrio frtela con la tela de seda suave, observe. Paso b) Ahora acerque la varilla a la esfera de E(esfera metlica), observe toque la esfera de E(esfera metlica) con la varilla de vidrio cargada positiva con el objetivo de transferir la carga, observe.

Acerque la varilla de plstico de color negro a la esfera de E(esfera metlica), observe, toque la esfera de E con la varilla de plstico negra, observe. Frote la varilla de plstico color negro con la tela seda gruesa acrquela a la esfera E, observe, toque la esfera de E(esfera metlica) con la varilla de plstico negra, observe.

2. ANALISIS Y RESULTADOS

2.1 PRODUCCION DE CARGA ELECTRICA POSITIVA POR CONTACTO:

Se observa que las agujas del electroscopio al ser acercadas con la varilla de vidrio en un inicio no mostraban reaccin alguna pero despus de ser frotada la varilla de vidrio con la tela esta produjo que las agujas del electroscopio se muevan con gran rapidez.

Se concluye que en un estado inicial la varilla de vidrio se encontraba cargada de manera neutra pero al ser frotada con la tela de seda esta se cargo positivamente lo que produjo una transferencia de electrones hacia el electroscopio moviendo las hojuelas del mismo.

2.2 BOLA DE PRUEBA Y MANGO AISLANTE PARA TRANSFERIR CARGA ELECTRICA:

Se observa que la bola de prueba en su estado inicial al ser acercada sobre el electrodo del electroscopio esta no genera ningn movimiento sobre sus hojuelas, pero al ser cargada con el Generador van der Graaff esta se carga positivamente y una vez ms acercada sobre el electroscopio esta produce movimiento sobre el electroscopio lo que significa que se realizo una transferencia de carga elctrica.