labo 1 cargas elÉctricas y cuerpos electrizados (1).docx

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LABO 1 CARGAS ELÉCTRICAS Y CUERPOS ELECTRIZADOS 1.- ¿Cómo puede usted determinar el signo de las cargas de las esferas de tecnoport? Explique. Primero se frota una barra de vidrio con un paño. Debido a la naturaleza de e será el vidrio él que se cargue positivamente mientras que el paño negativame cargamos al electroscopio por contacto con la barra de vidrio adquiriendo la Entonces acercamos las esferas de tecnoport a la esfera del electroscopio y v se cierran (ay atracci!n" tiene carga negativa# o si se abren (ay repulsi!n 2.- En las experiencias efectuadas ¿Cómo podría aplicar el principio de superposición Explique. $e podr%a aplicar en el momento que intentamos saber la polaridad de la barra que ay & cuerpos cargados eléctricamente y están interactuando" dos con carg con carga positiva. Entonces podr%amos establecer para la esfera del electros ay dos fuerzas sobre él" una de atracci!n (electrodo positivo# y otra de rep negativo#. 3.- ¿Del experimento realiado! se puede deducir que tipo de carga se traslada de un cuerpo a otro? $%" para comprender que cargas se trasladan de un cuerpo a otro primero se de probado que tipo de carga posee el cuerpo" esto se puede lograr acercando una (de carga positiva y que sea puntual# si se repela entonces el cuerpo posee c mientras si es atra%da el cuerpo está cargada negativamente. Luego de aberlas identi'cado podemos deducir que tipo de cargas se trasladan u)o de electrones que irán del cuerpo que está cargado negativamente (con e* electrones# al cuerpo que está cargado positivamente (con dé'cit de electrone concluida este proceso los cuerpos se neutralizaran. ".- Enuncie los tipos de electriación explique cada caso. 1. Electriación por contacto# +uando ponemos un cuerpo cargado en contacto con un conductor se puede dar una transferencia de carga de un cuerpo al otro y a queda cargado" positivamente si cedi! electrones o negativamente si los gan! 2. Electriación por fricción# +uando frotamos un aislante con cierto tipo de materi algunos electrones son transferidos del aislante al otro material o viceversa se separan ambos cuerpos quedan con cargas opuestas. 3. Carga por inducción# $i acercamos un cuerpo cargado negativamente a un conduc aislado" la fuerza de repulsi!n entre el cuerpo cargado y los electrones de v del conductor ace que estos se desplacen a la parte más ale)ada del conducto cargado" quedando la regi!n más cercana con una carga positiva" lo que se not atracci!n entre el cuerpo cargado y esta parte del conductor. $in embargo" la conductor sigue siendo cero (neutro#. ". Carga por el Efecto fotoel$ctrico , $ucede cuando se liberan electrones en la supe un conductor al ser irradiado por luz u otra radiaci!n electromagnética.

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LABO 1 CARGAS ELCTRICAS Y CUERPOS ELECTRIZADOS 1.- Cmo puede usted determinar el signo de las cargas de las esferas de tecnoport? Explique.Primero se frota una barra de vidrio con un pao. Debido a la naturaleza de estos dos cuerpos ser el vidrio l que se cargue positivamente mientras que el pao negativamente. Luego cargamos al electroscopio por contacto con la barra de vidrio adquiriendo la carga positiva.Entonces acercamos las esferas de tecnoport a la esfera del electroscopio y vemos si las laminillas se cierran (hay atraccin, tiene carga negativa) o si se abren (hay repulsin, tiene carga positiva).2.- En las experiencias efectuadas Cmo podra aplicar el principio de superposicin? Explique.Se podra aplicar en el momento que intentamos saber la polaridad de la barra de electrodos ya que hay 3 cuerpos cargados elctricamente y estn interactuando, dos con carga negativa y uno con carga positiva. Entonces podramos establecer para la esfera del electroscopio (negativo) que hay dos fuerzas sobre l, una de atraccin (electrodo positivo) y otra de repulsin (electrodo negativo).3.- Del experimento realizado, se puede deducir que tipo de carga se traslada de un cuerpo a otro?S, para comprender que cargas se trasladan de un cuerpo a otro primero se debera haber probado que tipo de carga posee el cuerpo, esto se puede lograr acercando una carga de prueba (de carga positiva y que sea puntual) si se repela entonces el cuerpo posee carga positiva mientras si es atrada el cuerpo est cargada negativamente.Luego de haberlas identificado podemos deducir que tipo de cargas se trasladan, estas cargas son flujo de electrones que irn del cuerpo que est cargado negativamente (con exceso de electrones) al cuerpo que est cargado positivamente (con dficit de electrones), una vez concluida este proceso los cuerpos se neutralizaran.4.- Enuncie los tipos de electrizacin explique cada caso.1. Electrizacin por contacto: Cuando ponemos un cuerpo cargado en contacto con un conductor se puede dar una transferencia de carga de un cuerpo al otro y as el conductor queda cargado, positivamente si cedi electrones o negativamente si los gan.2. Electrizacin por friccin: Cuando frotamos un aislante con cierto tipo de materiales, algunos electrones son transferidos del aislante al otro material o viceversa, de modo que cuando se separan ambos cuerpos quedan con cargas opuestas.3. Carga por induccin: Si acercamos un cuerpo cargado negativamente a un conductor aislado, la fuerza de repulsin entre el cuerpo cargado y los electrones de valencia en la superficie del conductor hace que estos se desplacen a la parte ms alejada del conductor al cuerpo cargado, quedando la regin ms cercana con una carga positiva, lo que se nota al haber una atraccin entre el cuerpo cargado y esta parte del conductor. Sin embargo, la carga neta del conductor sigue siendo cero (neutro). 4. Carga por el Efecto fotoelctrico: Sucede cuando se liberan electrones en la superficie de un conductor al ser irradiado por luz u otra radiacin electromagntica.5. Carga por Electrlisis: descomposicin qumica de una sustancia, producida por el paso de una corriente elctrica continua.6. Carga por Efecto termoelctrico: Significa producir electricidad por la accin del calor.

5.- Por qu el cuerpo humano es un buen conductor de la electricidad? Explique detalladamente.Porque todos los compuestos qumicos de los cuales estamos compuestos, incluyendo el agua, la sangre y los minerales dentro de ella. Adems de las siempre constantes pulsos elctricos de nuestro sistema neurolgico que est presente en todo nuestro cuerpo.Casi el 70% del organismo consta de agua ionizada, un buen conductor de electricidad. De acuerdo con la electrofisiologa, ciencia que estudia las reacciones que produce la corriente elctrica, cada uno de los tejidos de nuestro cuerpo reacciona cuando una descarga circula por el organismo y los efectos biolgicos dependen de su intensidad. Se ha descubierto que las partes ms sensibles son la retina y el globo ocular, pues ante cualquier estmulo elctrico producen una sensacin luminosa. Le sigue la lengua, la cual manifiesta un sabor alcalino.6.- Un objeto cargado positivamente se acerca a la esfera de un electroscopio y se observa que las laminillas se cierran; y cuando se sigue acercando, sin tocar la esfera, de pronto las hojuelas se abren. Qu tipo de carga tiene el electroscopio? Si el electroscopio est en estado neutro, entonces la manecilla estar junto a la varilla vertical. Si se acerca un cuerpo electrizado a la esfera metlica P, cierta cantidad de la misma carga que la del cuerpo es repelida al interior observndose un movimiento de la manecilla.7.- Qu funcin cumplen las botellas de Leyden en la mquina de Wimshurst, explique detalladamente.La botella de Leyden es un dispositivo que permite almacenar cargas elctricas comportndose como un condensador o capacitador. La varilla metlica y las hojas de estao conforman la armadura interna. La armadura externa est constituida por la capa que cubre la botella. La misma botella acta como un material dielctrico aislante entre las dos capas del condensador. El nombre de condensador proviene de las ideas del siglo XIX sobre la naturaleza de la carga elctrica que asimilaban est a un fluido que poda almacenarse tras su condensacin en un dispositivo adecuado como la botella de Leyden. Este es el principio por el cual, si un rayo cae por diferencia de potencial en un avin, este no sufrir en su interior ningn tipo de descarga ni alteracin elctrica.8.- Durante el uso del generador electrosttico se percibe un olor caracterstico, investigue a que se debe. Explique detalladamente.En 1785 someti algunos gases a intensas descargas elctricas generadas con la mquina electrosttica. Entre ellos experiment con oxgeno puro, cuyo volumen se redujo un 5% tras 15 minutos de exposicin, y con aire atmosfrico, que se redujo un 1,5% despus de 30 minutos. Como el volumen de los gases siempre se reduca, dedujo que durante las descargas elctricas tenan lugar reacciones qumicas. Tras aquellos experimentos percibi un olor caracterstico, nico y punzante, alrededor del generador; van Marum se refiri al mismo como el olor de la materia elctrica. Este olor era producto de la formacin de ozono, siendo el primero en cientficamente en describirlo.

En conclusin a este experimento realizado por Van Marum:Es el olor a Ozono (O3), variedad alotrpica del Oxigeno (O2), que se genera a partir de l, por efecto de las chispas es el olor que caracterstico. Tambin se percibe cuando hay una tormenta elctrica.

9.- Explique el poder de las puntas, y sus aplicaciones.

En Electrosttica, el poder de las puntas est relacionado con la definicin de la rigidez dielctrica. sta es el mayor valor de campo elctrico que puede aplicarse a un aislante sin que se haga conductor. Este fenmeno fue descubierto hace 200 aos por Benjamn Franklin, al observar que un conductor con una porcin puntiaguda en su superficie, descarga su carga elctrica a travs del aguzamiento y por lo tanto no se mantiene electrizado.Actualmente se sabe que esto se da debido que en un conductor electrizado tiende a acumular la carga en la regin puntiaguda. La concentracin de carga en una regin casi plana es mucho menor que la acumulacin de carga elctrica en un saliente acentuado. Debido a esta distribucin, el campo elctrico de las puntas es mucho ms notorio que el de las regiones planas. El valor de la rigidez dielctrica del aire en la parte ms aguzada ser sobrepasado antes que en las otras regiones, y ser por ello que el aire se volver conductor y por all escapar la carga del conductor.10.- Mencione al menos 5 aplicaciones del equipo de Van De Graff.1. Las diferentes aplicaciones de esta mquina incluyen la produccin de , esterilizacin de alimentos.2. Gracias al generador podemos hacer experimentos de ruptura dielctrica en alta tensin. Sin peligro para el que los realiza.,3. Usndose tanto en experimentos docentes como en procesos industriales (acelerador de partculas).4. Existen otras variantes del generador de Van de Graff, como son el Vivitron o el Pelletron capaces de conseguir tensiones de 30 Mega voltios.5. Experimentos de fsica de partculas y fsica nuclear.

LABO 2 CAMPO ELCTRICO1.- Determine la magnitud del campo elctrico entre las lneas equipotenciales. El campo elctrico es uniforme? Por qu?Se utiliza la siguiente ecuacin: 3.- Cmo seran las lneas equipotenciales si los electrodos son de diferentes formas?La existencia y propiedades bsicas del campo elctrico fueron propuestas por el fsico y qumico ingls Michael Faraday (1791-1867), quien llam lneas de fuerza a su representacin grfica. Segn Faraday, la intensidad del campo elctrico se visualiza a travs del acercamiento relativo entre las lneas de fuerza: a mayor densidad de lneas, mayor intensidad de campo elctrico. Las lneas de fuerza, o lneas de campo, muestran la trayectoria que seguira una pequea carga puntiforme positiva, sin masa, si se colocara en el seno de un campo elctrico. 4.- Por qu nunca se cruzan las lneas equipotenciales?Nunca se cruzan, pues si lo hicieran, no podra determinarse la direccin que tendra la fuerza sobre una carga en el punto de interseccin. Como la fuerza en cualquier punto solo puede tener una sola direccin, es evidente que las lneas de campo jams se cortan. Tampoco es posible que dos lneas equipotenciales diferentes se crucen ya que stas siempre son perpendiculares a las lneas de fuerza, en consecuencia, son paralelas entre s.Por otro lado normalmente un electrodo produce lneas de fuerza dirigidas desde una carga positiva a una negativa, todo ello representa el campo elctrico, su direccin, su densidad y comnmente no se altera su estado normal ya que hay otras cargas que pueden originar un total desequilibrio en este sistema.Las lneas equipotenciales no se cruzan, ya que tendramos en un punto, dos valores diferentes de potencial elctricos. Es decir tendramos dos valores diferentes de campo elctrico para un mismo punto y eso es imposible.5.- Si UD imaginariamente coloca una carga de prueba en una corriente electroltica Cul ser su camino de recorrido?El camino que recorrera la carga de prueba depende de la carga. Si es negativa va en la misma direccin de la corriente, caso contrario ira en direccin opuesta a sta.6.- Por qu las lneas de fuerza deben formar un ngulo recto con las lneas equipotenciales cuando las cruzan?Las lneas equipotenciales se dependen del campo elctrico y la distancia que los separa de la carga, y la trayectoria de las lneas de fuerza muestra grficamente dicha distancia y su proyeccin. Adems, en cada punto el campo slo puede tener una direccin, slo puede pasar una lnea de fuerza por cada punto del espacio, es decir, las lneas de fuerza no se pueden cortar.Como el campo elctrico es siempre perpendicular a la superficie de cualquier objeto conductor, se deduce que la superficie de cualquier cuerpo conductor en equilibrio electrosttico es una superficie equipotencial.7.- El trabajo realizado para transportar la unidad de carga de un electrodo a otro es:Se determina de la siguiente manera: 10.- Que semejanza y diferencia existe entre un campo elctrico y un campo gravitatorio.Semejanzas: Ambos son campos centrales y conservativos; por tanto, llevan asociados una funcin potencial. Los campos creados en un punto por una masa o por una carga puntual disminuyen con el cuadrado de la distancia entre la masa o carga que lo crea y el punto. Se parecen en la relacin matemticas.

Ambos pueden producir un campo de atraccin.

Diferencias:CAMPO ELCTRICOCAMPO GRAVITATORIO

Estn creados por cargas elctricas y su intensidad en un punto es la fuerza que ejercera sobre la carga unidad positiva situada en l.

Est creado por una masa y su intensidad en un punto es la fuerza que ejercera sobre una masa unidad situada en l.

Cuando la carga elctrica que lo crea es una carga puntual, el campo dirigido radialmente hacia el infinito si la carga es positiva o hacia ella si la carga es negativa. Cuando la masa que lo crea es una masa puntual, el campo va dirigido radialmente hacia ella.

El campo que crea una carga depende del medio donde est inmersa. El campo que crea una masa no depende del medio donde sta se encuentra.

El signo del potencial asociado depende del signo de la carga elctrica que lo origina El potencial asociado es siempre negativo.

En los campos elctricos, las cargas elctricas constituyen la fuente del campo. Una vez conocido este se puede determinar fuerza sobre un objeto electrizado. Las cargas elctricas mviles tambin pueden establecer campos magnticos, pero, solo se consideraran campos elctricos creados por cargas en reposo. En el campo gravitatorio, una distribucin de masa como la de la tierra establece un campo g (x,y,z) en el espacio circundante. Si desea luego evaluar la fuerza gravitatoria que experimenta un objeto de masa m ubicado en el punto (x,y,z), tal fuerza ser mg (x,y,z). Una masa distinta experimentara una fuerza diferente. Por tanto, si tiene un caso en que hay una distribucin de masa que origina que una fuerza de gravedad acte sobre una masa m. Al estudiar esta interaccin, es sumamente til considerar la distribucin de masa en el interior de la Tierra como una fuente que es estable un campo gravitacional, que luego interacta con el objeto aplicndole una fuerza mg(x,y,z).

11.- Si el potencial elctrico es constante a travs de una determinada regin del espacio. Qu puede decirse acerca del campo elctrico en la misma? Explique.Se ha establecido que la intensidad de campo elctrico E nos sirve de caracterstica vectorial (FUERZA) de un campo elctrico, y tambin sabemos que el Potencial elctrico es una caracterstica escalar (ENERGTICA) asociada a cada punto de una regin donde se establece el campo elctrico.Ahora segn el caso preguntado si es que Si el potencial elctrico es constante a travs de una determinada regin del espacio. Qu puede decirse acerca del campo elctrico en la misma?Si el potencial elctrico es constante, entonces no necesariamente el campo elctrico puede ser tambin constante, ya que el potencial es una magnitud escalar y el campo es un vector, es decir una magnitud vectorial, pudiendo tener este campo infinitas direcciones.

LABO 3 INSTRUMENTACIN Y LEY DE OHM4.- Considere una lmpara que tiene aproximadamente 50.5 y por la cual pasa una corriente de 25 mA Cul es el voltaje aplicado? Se cumplir la ley de ohm?El voltaje deber ser de 220V, ya que ese es el voltaje de la toma de corriente.Pero al hacer los clculos con la ley de Ohm el resultado es:V = I x R = 50.5 x 25 mA =1.2625 VEs as que concluimos que la ley OHM no se cumple.5.- Con respecto a la ley de Ohm podemos decir:I. Se cumple en materiales conductores y semiconductoresII. La pendiente de la grfica voltaje vs. Intensidad da como resultado el valor de la resistencia III. Que la ley de matemtica que la gobierna es I = V/R y sirve tanto para corriente continua como alterna

a) VVVb) VVFc) FVFd) VVVe) VFF

LABO 4 DIVISOR DE TENSINPROCEDIMIENTO:1. Qu relacin de tensin U1:U2 poseen los divisores de tensin con ausencia de carga?Ambos poseen una relacin de 3:1.2. Cul es la respuesta de los divisores de tensin ante la carga?La tensin del componente que no recibe carga aumenta.En funcin de la carga introducida, disminuye la tensin del componente que la recibe y la relacin de tensin no vara.3. De qu manera influye el valor de la resistencia de carga sobre la tensin de salida (tensin de carga) del divisor?Mientras menor sea la resistencia de carga, menor ser la tensin de salida.4. Compare los resultados del divisor de tensin de la izquierda con los del de la derecha. Qu observa? En cuanto a la carga, la variacin de la tensin de salida del divisor de la izquierda es mayor que la del de la derecha. Las resistencias de carga en el orden de magnitud de las resistencias de los divisores producen una cada relativamente grande de la tensin de salida. Las resistencias muy pequeas (en relacin con las resistencias de los divisores) producen una cada relativamente grande de la tensin de salida. Las resistencias muy grandes (en relacin con las resistencias de los divisores) producen una cada relativamente pequea de la tensin de salida.PUENTE DE WHEASTSTONE1. Justifique la expresin (4) utilizando las leyes de Kirchhoff.A

I

BCG

I

I

V

+ -

Sabemos que: (1), Adems Por lo tanto: Entonces analizando a partir del grfico, por la Ley de Kirchhoff para nodos, tenemos:Nodo A: Nodo B: Luego se deduce que: y Luego se puede observar que las resistencias estn en serie y tambin.Finalmente: Dividiendo: 2. Cules cree que han sido las posibles fuentes de error en la experiencia realizada?Las posibles fuentes de error que pudieron haberse presentado en el desarrollo de la prctica pudieron ser: valores de resistencias alterados, tanto en las de la placa como en las de la caja de resistencias (dcada), debido al uso continuo y excesivo, adems, la sensibilidad del galvanmetro, su precisin y quiz alteraciones producidas al momento de lograr que la corriente IG = 0, es decir, en el momento de la calibracin o ajuste (debido a la interaccin de corrientes almacenadas en el bobinado del instrumento), asimismo, variabilidad de la entrega de voltaje y corriente por parte de la fuente de alimentacin (fluctuaciones propias de los componentes de la fuente as como del propio circuito experimental), alteracin en la resistencia del alambre de tungsteno del puente de Wheaststone, malas conexiones, errores de lectura en los instrumentos por parte del estudiante (paralaje), etc.3. Cmo cree que podra evitar estas fuentes de error?Principalmente, el objetivo es el de reducir dichas fuentes de error, ya que evitarlas en la prctica es casi imposible, por ejemplo, en el caso de la fuente de alimentacin, podra obtenerse una tensin constante, luego de establecer el valor de dicho voltaje, mediante un estabilizador de tensin, as mismo para el caso de la corriente (parmetro muy susceptible a las variaciones mnimas de tensin), la regulacin de la misma sera aconsejable mediante un circuito regulador de corriente. Del mismo modo, para la lectura de los valores de resistencia y de corriente sera aconsejable la utilizacin de un polmetro de tipo digital. Finalmente, el utilizar resistores nuevos, tanto para la placa de resistores as como para la resistencia de tungsteno. El trabajar con instrumentos y materiales e instrumentos en buen estado de conservacin, o de preferencia nuevos, ya que esto nos da un margen de seguridad relativamente alta, al no haber sido manipuladas previamente.4. Explique Ud. Qu condiciones fsicas existen cuando no pasa corriente por el galvanmetro.Como se observa del grfico de la pregunta N 1, cuando no circula corriente por el galvanmetro, entonces, entre los puntos a y b del circuito existe la misma diferencia de potencial, es decir, cero. Fsicamente, al estar los puntos a y b al mismo potencial elctricamente constituyen un mismo punto dentro del circuito, y por la configuracin que muestra la figura, R1 y R3 as como R2 y RX se encuentran respectivamente en paralelo, dos a dos. Al estar estos pares de resistencias en paralelo, sus cadas de tensin son iguales, por tanto, como la intensidad del galvanmetro es nula, la intensidad de corriente en R2, es igual a R1, entonces, por el principio de equilibrio, en ambos ramales la cada de tensin es igual al producto de las corrientes que pasan por cada una de las resistencias

5. Cules son los factores que influyen en la precisin del puente de Wheaststone al tratar de conocer el valor de una resistencia desconocida? Como hemos explicado en lo referente a errores en al presente prctica, algunos de los factores que influyen en la precisin del puente, lo constituyen, entre otros, las fluctuaciones de corriente y tensin, y que, como sabemos al momento de aplicar la frmula, hacen variar la diferencia de potencial de las resistencias, y por consiguiente el valor de estas tambin se altera. Por otra parte, tambin influye el modo sustancial, la precisin en la lectura de la regleta que reemplazan a dos de las resistencias, ya que una mala lectura conlleva a un errneo reemplazo de valores resultantes de malas mediciones, lo que por consiguiente mostrar un resultado muchas veces incompatible con el valor real.6. Cul sera la mxima resistencia que se podra medir con el Puente de Wheaststone?La mxima resistencia que puede medirse con el circuito tipo puente es dependiente de los valores de las resistencias obtenidas por las distancias en el hilo de tungsteno, el cual se debe medir (en longitud), esto es:De esta ecuacin, se desprende que para que el valor de la resistencia RX logre su valor mximo, el valor de R1 debe ser lo ms grande posible, y que a su vez, el valor de y deben ser lo ms grande y ms pequeo posible respectivamente, y ya que:Se deduce entonces que los valores de y son directamente proporcionales a la distancia medida en el hilo de tungsteno, esto es, cuando mayor sea dicha longitud, mayor ser la resistencia del mismo.Todo lo anterior se cumple desde el punto de vista matemtico, ya que desde el punto de vista fsico, debemos expresar que el valor del voltaje que entrega la fuente debe ser relativamente alto, en tanto que los valores de las resistencias no deben exceder un determinado rango, ya que de ser el valor de RX muy grande, ste puede actuar dentro del circuito como un aislante, de modo que el circuito quede abierto elctricamente.7. Por qu circula corriente por el galvanmetro cuando el puente no est en condiciones de equilibrio? Explique detalladamente.Cuando la regulacin del puente no se ha conseguido an, el galvanmetro se encuentra registrando el paso de corriente, esto debido a que al no aumentar la resistencia de modo que no circule corriente por l, existe una diferencia de potencial entre los extremos del mismo (debido a que si bien es cierto la resistencia del instrumento es muy baja, existe), lo que explica el paso de corriente que reflecta la aguja imanada del equipo. Cuando el puente est regulado, entonces dejar de circular corriente por el galvanmetro, quedando la aguja en su posicin de reposo, es decir, en el cero del instrumento, momento en cual se habr conseguido el equilibrio del circuito.

8. Cules son las ventajas y desventajas de usar el puente? Por qu?Este tipo de circuito nos permite, dentro de sus ventajas, una medicin rpida y relativamente precisa de resistencias cuyo valor es desconocido, esto, ahora como una desventaja, lo constituye siempre y cuando el valor de las resistencias a partir de las cuales se va a obtener el valor deseado, sean tambin exactos, pues de lo contrario dicho valor resultara errneo. Por otra parte, una desventaja, o mejor dicho, una de las limitaciones que presenta este tipo de circuito, es que cuando se utilizan resistencias inductivas, los potenciales de VB y VC u otros, podran demorar en alcanzar sus valores finales al cerrar el interruptor de la fuente, ya que si el galvanmetro est conectado entre b y c, sealara una desviacin inicial aunque estuviera en equilibrio.

LABO 5 RESISTENCIA VARIABLE Por qu es necesario esperar aproximadamente un minuto antes de medir la corriente despus de realizar una modificacin de la tensin?b) La resistencia NTC se calienta ante el flujo de corriente. De esta manera disminuye la resistencia y la medicin slo se puede realizar despus de que la temperatura haya alcanzado su valor estacionario. Qu afirmaciones podra realizar en relacin con la caracterstica obtenida?b) La pendiente de la caracterstica vara.c) La tensin en la resistencia NTC adopta un valor mximo.e) Si la tensin asciende, disminuye la pendiente de la caracterstica. A qu conclusin puede arribar a partir de las dos caractersticas obtenidas?a) Si la temperatura aumenta, disminuye el valor de la resistencia NTC.c) Si el consumo de potencia aumenta, disminuye el valor de la resistencia NTC.e) Si el consumo de potencia aumenta, aumenta la temperatura de la resistencia NTC.f) Si las resistencias NTC se emplean como sensores de temperatura, deberan operar con bajas intensidades de corriente para evitar los efectos del calentamiento.

LABO 6 POTENCIA ELCTRICA CONDENSADORES Y BOBINAS EN CIRCUITOS DE CCCUESTIONARIO (POTENCIA)1. Cules de las siguientes afirmaciones son correctas?A) La resistencia pequea absorbe escasa potencia con la misma tensin.B) La resistencia pequea absorbe una potencia elevada con la misma tensin.C) Si se duplica la tensin se duplica tambin la potencia absorbida.D) Si se duplica la tensin se reduce a la mitad la potencia absorbida.

2. Cules de las siguientes afirmaciones son correctas?A) La potencia total es independiente de la tensin que se aplica.B) La potencia total disminuye si se eleva la tensin que se aplica.C) La potencia total aumenta si se eleva la tensin que se aplica.D) La resistencia pequea absorbe una cantidad mayor de potencia.E) La resistencia mayor absorbe una cantidad mayor de potencia.

CUESTIONARIO (EL CONDENSADOR)1. Cul es la trayectoria de curva de la tensin del condensador despus de que se conecta la tensin continua?A. Salta inmediatamente a un valor de aproximadamente 10V y se mantiene en este valor.B. Asciende linealmente hasta alcanzar un valor aproximado de 10V y se mantiene en este valor.C. Asciende exponencialmente hasta alcanzar un valor aproximado de 10V y se mantiene en este valor.D. Asciende exponencialmente hasta alcanzar un valor aproximado de 10V y, a continuacin vuelve a descender a 0V

2. Cul es la trayectoria de la curva de corriente de carga despus de que se conecta la tensin continua?A. Durante todo el proceso de carga se mantiene constante.B. En primer lugar, salta a un valor mximo y luego desciende linealmente hasta llegar a cero.C. Asciende exponencialmente de cero a un valor mximo.D. En primer lugar, salta a un valor mximo y a continuacin desciende exponencialmente hasta llegar a cero. 3. Qu reaccin ocasionara una disminucin de la resistencia de carga R13 en el valor mximo de la corriente de carga?A. Ninguna B. La corriente de carga disminuira.C. La corriente de carga ascendera.Separe el condensador de la tensin de alimentacin retirando el cable del clavijero V43 y observe la tensin del condensador durante un tiempo prolongado.4. Qu sucede con la tensin del condensador? A. Permanece constante. B. Aumenta C. Desciende paulatinamente hasta llegar a 0V D. Primeramente asciende y luego desciende hasta 0V.5. Cmo se puede explicar esta reaccin? A. En el condensador una vez que se ha retirado la tensin de alimentacin representa una resistencia hmica. B. El condensador se descarga a travs de la resistencia interna de la medicin C. El condensador mantiene su tensin puesto que la carga no puede salir al exterior.Vuelva a conectar la fuente de tensin continua para volver a cargar el condensador .Para analizar la influencia de la resistencia de entrada necesaria para la medicin (Analog in)separe ahora la conexin con el clavijero A+). Vuelva a separar ahora el cable que va al clavijero X43 ,A continuacin , conecte A+, solo brevemente, para comprobar la tensin del condensador y mida la tensin en largos intervalos de tiempo.

6. Qu se puede observar en contraposicin a la medicin continua?A) No se observa ninguna diferencia con la medicin continua.B) La tensin desciende ahora ms rpidamente.C) La tensin desciende ahora ms lentamente.D) La tensin permanece ahora constante.

CUESTIONARIO (LA BOBINA)1. Cul es la trayectoria de la curva de tensin en la resistencia de descargar R2?A) Salta a un elevado valor positivo y desciende a continuacin lentamente acercndose a 0 VB) Salta a un elevado valor negativo y desciende a continuacin lentamente acercndose a 0VC) Salta inmediatamente a 0V permanece constante

2. Cmo varia la curva de tensin? A) No vara en lo absoluto B) La tensin desciende ahora rpidamente y el pico negativo muestra una ligera pronunciacin. C) La tensin desciende ahora rpidamente y el pico negativo muestra una pronunciacin marcada. D) La tensin desciende ahora lentamente y el pico negativo muestra una ligera pronunciacin. E) La tensin desciende ahora lentamente y el pico negativo muestra una pronunciacin marcada. F) La tensin permanece constante. LABO 7 CAMPO MAGNTICO TERRESTRECOMPONENTE HORIZONTAL5.2.- Qu fuentes de error considerara usted que han afectado a los resultados que ha obtenido? Cmo podran superarse estos errores? La cercana de cualquier tipo de cuerpos magnetizados pudo haber alterado la direccin que marcaba la brjula, respecto al campo magntico.

La falta de precisin de los instrumentos utilizados para hallar los polos magnticos. El movimiento pendular no fue el ideal, esto dependa de la habilidad del que realiza el experimento.

Se podran superar tratando de aislar el arrea de trabajo de cualquier objeto magntico que pueda perturbar el experimento.

5.4.- Cules son las caractersticas del campo magntico terrestre? Cul es el comportamiento de una barra magntica dentro de un campo magntico?

1. El campo magntico terrestre es uniforme. 2. La direccin la imantacin interna forma un ngulo de 15 con el eje terrestre.Cuando una barra magntica es introducida en un campo magntico suspendida con un hilo delgado forma un ngulo con la componente horizontal del campo magntico terrestre e inicia un movimiento oscilatorio debido al torque producido por la fuerza magntica que acta sobre la barra magntica.Cuando un pequeo imn permanente se sita en el interior de un campo magntico, tiende a orientarse por s mismo, de modo que el polo norte seale en la direccin y sentido de 5.5.- En qu lugar de la Tierra los componentes horizontal y vertical del campo magntico terrestre son mximos? Por qu? Explique grficamente.Salvo en el Ecuador magntico, el campo magntico terrestre no es horizontal; el ngulo que forma el campo con la horizontal se denomina inclinacin magntica.En Cambridge, Massachusetts (prximo a los 45 N), el valor del campo magntico terrestre es alrededor de 5,8 10-3 Wb/m2.Ser mxima en el Ecuador por su latitud.Para un ngulo = /2, V es mximo; luego sen = sen/2 = 1, esto se da en los polos.

LABO 8 ELECTROMAGENTISMO1. Experimento: Campo magntico de un conductor 1 Cmo se comporta la aguja imantada cuando se cierra el circuito elctrico? Anote lo observado.La aguja se mueve hacia la direccin aproximada de las lneas de campo concntricas al conductor Qu sucede cuando la aguja de la brjula no se coloca debajo sino por encima del cable por el que circula la corriente? Anote lo observado.La aguja se desplaza claramente hacia la otra direccin.2. Experimento: Campo magntico de un conductor 2A) Juzgue la intensidad del campo magntico en el interior de un bucle conductor, comparada con la intensidad del campo en un conductor, si por ambos circula la corriente: En el caso del bucle conductor la deflexin de la aguja es: Ms fuerte El campo magntico del conductor sin bucle es: Ms dbilPermute los terminales del bucle conductor en la alimentacin de corriente. As se modifica la polaridad de la corriente. Qu efecto ejerce este cambio sobre el campo magntico?El campo magntico al interior del bucle conductor cambia de polaridad.4. Verificacin del campo magntico de una bobina.Qu se puede afirmar acerca de la orientacin de la aguja de la brjula cuando se la coloca en diferentes posiciones alrededor de la bobina sin corriente? Anote lo observadoObserve el comportamiento de la aguja de la brjula en diferentes posiciones con respecto a la bobina por la que circula corriente.a) La aguja de la brjula se orienta?La aguja magntica mantiene la direccin norte a sur.b) Las lneas de campo describen un arco?La aguja cambia de orientacin cada vez que se le coloca en una nueva posicin sobre la bobina.En sentido paralelo a las lneas de campo.Del polo norte al polo sur de la bobina.

5. Efecto del ncleo de hierroQu puede afirmar acerca del comportamiento de la brjula frente a una bobina con ncleo de hierro si se realiza una comparacin con lo que sucede cuando el ncleo se encuentra ausente?La aguja se desva fuertemente, pues el campo magntico se refuerza con el ncleo de hierro y las lneas de campo salen por los polos.Efecto dinmico magntico:Introduzca y saque repetidamente el imn del devanado de la bobina con corriente. Qu se siente? Dependiendo de la polaridad del imn permanente, este es empujado al interior de la bobina o expedido del mismo. Se siente la presencia de fuerzas.

6. Experimento de RemanenciaA) Conserva el ncleo de hierro propiedades magnticas despus de que el campo ha actuado sobre l? (Mantenga el imn permanente a suficiente distancia) (Anote lo observado)El ncleo de hierro desva ostensiblemente la aguja imantad, por tanto, posee un campo magntico.

B) Cul polo queda en el extremo marcado con el punto rojo? (Anote lo observado)El polo sur, puesto que el extremo azul de la aguja de la brjula se ve atrado.

Repita el procedimiento e introduzca y retire varias veces el ncleo de hierro del interior de la bobina por la que circula corriente. Esta vez, el punto rojo se debe dirigir hacia arriba. Retire el ncleo y vuelva a analizarlo con la aguja magntica.C) Cul polo queda ahora en el extremo marcado con el punto rojo? (Anote lo observado)El polo norte, puesto que el extremo plateado de la aguja de la brjula se ve atrado.

7. Experimento 1 de induccinConecte la bobina a un voltmetro. Introduzca y retire varias veces el imn permanente del devanado de la bobina. Qu puede observar en el voltmetro? (Anote lo observado) El voltmetro indica tanto tensin positiva, como negativa, segn el sentido del movimiento. Cuando ms rpido sea el movimiento, mayor ser la amplitud de la tensin.8. Experimento 2 de induccinDos bobinas se encuentran enrolladas alrededor del ncleo de hierro. La bobina 1 est conectada al voltmetro. En la bobina 2 se conecta y desconecta una corriente Qu se puede observar del voltmetro? El voltmetro indica tanto tensin negativa como positiva, dependiendo del estado de conexin. La deflexin del voltmetro es solo muy breve, a continuacin la tensin vuelve a caer a cero.

LABO 9 TRANSFORMADORES RELES E INTERRUPTORESMAGNTICOS1.- Transformador sin ncleo y con ncleo. Cmo se comporta la lmpara en el devanado secundario de un transformador con y sin ncleo? Responda.Con el ncleo la lmpara se enciende. En el transformador, qu influencia ejerce un ncleo de hierro sobre la transmisin de energa? Responda.El ncleo de hierro procura un buen acoplamiento magntico entre el devanado primario y secundario.La mayor parte de las lneas del campo magntico pasan por el interior del ncleo de hierro.2.- Relacin de transformacin. Cul de las afirmaciones de relacin de transformacin del transformador es correcta, explique cada una de ellas?Las tensiones se comportan casi de igual manera que el nmero de espiras correspondientes. Por qu razn, la tensin de salida es menor que lo esperado de acuerdo con la relacin entre el nmero de espiras de los devanados? Explique porque.Porque el flujo magntico de dispersin hace que disminuya el flujo del devanado secundario.Porque el ncleo desarmable tiene un entrehierro muy grande, y esto hace que se presente flujo de dispersin.3.- Transformador con carga. Cul afirmacin sobre un transformador es correcta?La tensin de salida aumenta cuando la carga resistiva disminuye.Cuestionario sobre el transformador1.- En qu se distinguen el devanado primario y el secundario del transformador?El devanado primario consume potencia.2.- Cmo se comporta la tensin y la corriente en un transformador por cuyo devanado primario circula corriente alterna? Responda.Las tensiones primaria y secundaria se comportan de igual manera que el nmero correspondiente de espiras de los devanados.Las corrientes primaria y secundaria se comportan de manera inversa al correspondiente nmero de espiras de los devanados.3.- Los transformadores no son componentes ideales en la prctica mencione los problemas que presentan. Calentamiento debido a las prdidas. Prdidas en el hierro del ncleo debido a corrientes parsitas. Prdidas en los devanados debido a la resistencia del alambre de cobre. Mal acoplamiento entre los devanados debido a la dispersin.4.- En un transformador con carga resistiva, Qu ocurre con la tensin?La tensin del secundario disminuye.

RELES MAGNTICOSPuente de induccin: Cmo se comporta una lmpara de efluvios conectada en paralelo al devanado excitador del rel?Se ilumina al momento de desconectar la tensin. Cul es la razn para que la lmpara conectada en paralelo al devanado de excitacin del rel se ilumine brevemente? Autoinduccin al desconectar la corriente. Disipacin de la energa electromagntica almacenada. La tensin es mayor a 110 V por un breve instante. Incluya el diodo de va libre y repita el experimento. La animacin muestra la manera en que se debe conectar el diodo por medio de un puente; pulse sobre el botn con el diodo para observarlo. Principio del formularioCmo se comporta una lmpara de efluvios conectada en paralelo al devanado de excitacin del rel con diodo de va libre?No se enciende nunca. Cul es la razn de la ausencia de una punta de induccin al desconectar un rel con diodo de va libre? La corriente puede continuar circulando brevemente en el devanado de excitacin. Disipacin de la energa electromagntica almacenada en el circuito del diodo de va libre. Los reles trabajan Electromecnicamente. Complete las afirmaciones sobre el rel: El devanado de excitacin genera un flujo magntico en un: ncleo de hierro. El flujo magntico mueve un: rotor. El circuito principal de corriente est aislado del hierro por medio de un: aislador. El rotor mvil activa un: contacto de conmutacin. El diodo de va libre, conectado en antiparalelo al devanado excitador de un rel, sirve para:Eliminar una punta de induccin durante la desconexin. Cules de las afirmaciones sobre el autoenclavamiento del rel son correctas: Para el accionamiento del rel se requieren dos pulsadores. Por medio del autoenclavamiento, el rel puede almacenar su estado de conmutacin. Para el autoenclavamiento, adems del contacto principal, se requiere un contacto auxiliar.Experimento de Interruptor de Lminas:1.- Cules afirmaciones sobre los puntos de conmutacin se confirman con el experimento?Si el imn pasa horizontalmente, cerca del interruptor de lminas, aparece un punto de conmutacin.Si un polo pasa cerca del interruptor de lminas, aparecen dos puntos de conmutacin.2.- Reacciona el interruptor de lminas con mayor sensibilidad (incluso con distancias mayores) cuando se acerca el imn vertical u horizontalmente?Es ms sensible al acercar el imn horizontalmente.Cuestionario sobre interruptores de lminas: Los rels de lminas (reed) reaccionan ante:Campos magnticos. Complete las afirmaciones sobre los interruptores de lminas: Los interruptores de lminas trabajan de manera: mecnica. Los contactos se producen de manera: magntica.

El polo sur de un imn pasa delante del interruptor de lminas. Cuntos puntos de conmutacin aparecen?Dos puntos de conmutacin. Qu aplicaciones tiene el interruptor de lminas (reed)? Registro de posiciones sin contacto. Miniinterruptores encapsulados que puedan operar en ambientes difciles.

LABO 10 CAPACITANCIA E INDUCTANCIA EN CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA

CONDENSADOR CON TENSIN ALTERNA SINUSOIDALQu puede observar en relacin con el desfase existente entre la corriente y la tensin, explique detalladamente?a) No existe ningn desfase.b) La corriente adelanta a la tensin en 90.c) La corriente adelanta a la tensin en 45.d) La corriente sigue a la tensin en 90.e) La corriente sigue a la tensin en 45.CUESTIONARIO1.- Qu ocurre con la tensin del condensador?Como aumenta la capacitancia del capacitor, entonces disminuye la tensin dado que la capacitancia esta en relacin inversa a la tensin del condensador.2.- Qu se puede observar en comparacin con la medicin continua?La corriente alterna varia en sentido y en magnitud conforme pasa el tiempo mientras que en la corriente continua no vara siempre es constante

3.- Cmo se crea la corriente alterna? La corriente alternada puede ser generada por generadores de corriente alternada que consisten en el principio de un campo magntico fijo y bobinas que concatenadas convenientemente cortan lneas de fuerzas de ese campo magntico, como el movimiento es circular, el corte de esas lneas vara en forma senoidal.4.- Qu es la corriente monofsica y trifsica?CIRCUITOS MONOFSICOS Y TRIFSICOS DE CORRIENTE ALTERNALa corriente alterna super las limitaciones que aparecan al emplear la corriente continua (CC), el cual es un sistema ineficiente para la distribucin de energa a gran escala debido a problemas en la transmisin de potencia. Toda la distribucin y utilizacin de la energa elctrica es trifsica. Solamente en nuestras casas tenemos siempre monofsica.

La generacin trifsica de energa elctrica es la forma ms comn y la que provee un uso ms eficiente de los conductores. La utilizacin de electricidad en forma trifsica es comn mayoritariamente para uso en industrias donde muchas de las mquinas funcionan con motores para esta tensin.

El sistema trifsico presenta una serie de ventajas como son la economa de sus lneas de transporte de energa (hilos ms finos que en una lnea monofsica equivalente) Para transportar tres tensiones monofsicas necesitamos 6 conductores, frente a los 3 de la corriente trifsica. Se ahorra en conductor y se reducen las prdidas de transporte y de los transformadores utilizados.

En un sistema trifsico balanceado los conductores necesitan ser el 75% del tamao que necesitaran para un sistema monofsico con la misma potencia en VA por lo que esto ayuda a disminuir los costos y por lo tanto a justificar el tercer cable requerido.

Elevado rendimiento de los receptores, especialmente motores, permite el funcionamiento de motores elctricos muy simples duraderos y econmicos, de campo rotatorio, como los motores asncronos de rotor en cortocircuito (motores de "jaula de ardilla"), que son los empleados en la mayora de las aplicaciones de baja y mediana potencia La potencia en KVA (Kilo Volts Ampere) de un motor trifsico es aproximadamente 150% mayor que la de un motor monofsico.

Los generadores utilizados en centrales elctricas son trifsicos, dado que la conexin a la red elctrica debe ser trifsica (salvo para centrales de poca potencia). La trifsica se usa mucho en industrias, donde las mquinas funcionan con motores para esta tensin. En el caso de la corriente alterna trifsica con un solo alternador creamos tres tensiones, en vez de una.

Otra ventaja e la posibilidad de disponer de dos tensiones, una ms elevada o de lnea y otra ms reducida o de fase. Las tensiones normalizadas para la distribucin a los usuarios finales para aplicaciones generales, son de 220V y 380V. (la tensin de 125 V est a extinguir) Ambas tensiones, se pueden transportar utilizando las 3 fases y el neutro, conectando el generador en estrella La potencia proporcionada por un sistema monofsico cae tres veces por ciclo. La potencia proporcionada por un sistema trifsico nunca cae a cero por lo que la potencia enviada a la carga es siempre la misma. La lnea trifsica alimenta con potencia constante y no pulsada, como en el caso de la lnea monofsica