practica 1 electrizacion

I.NOMBRE DE LA PRÁCTICA:

Electrización

II. JUSTIFICACIÓN

Todos los aparatos y maquinas llamados generadores electrostáticos, están basados en los fenómenos de electrización. Por esto es importante que el alumno compruebe experimentalmente las formas de electrización y que existen aisladores y conductores.

III. OBJETIVOS

A. Electrizar un cuerpo por frotamiento por contacto o por inducción.B. Distinguir la existencia de dos tipos diferentes de carga eléctrica.C. Comprobar experimentalmente la ley de las cargas.D. Utilizar correctamente un péndulo eléctrico y un electroscopio de hojas, e interpretar

los fenómenos observados en estos aparatos.E. Distinguir entre conductores y aisladores desde el punto de vista de su

comportamiento eléctrico.

IV PRERREQUISITOS

No hay.

V. CONSIDERACIONES TEÓRICAS

Thales de Mileto hacia el año 600 A.C descubrió en Grecia la propiedad que presentaba el ámbar cuando se frota, consiste en atraer cuerpos ligeros como trozos pequeños de corcho oh de medula de árbol llamado sauco.

A fines del siglo XVI , el físico ingles William Gilbert , encontró que la misma propiedad que se manifiesta en otros cuerpos, tales como la ebonita, el vidrio y otros materiales, actualmente hay materiales como la Lucita el polivinilo de carbono (PVC), el acrílico Etc. Presentan también esta propiedad. Al interpretar esta propiedad, decimos que el ámbar y los demás materiales al ser frotados se electrizan oh adquieren carga eléctrica. Estos términos se derivan de la palabra griega “ELECKTRON”, que significa ámbar. Ni en la época de thales de Mileto, ni en la de Gilbert se pudo dar una explicación satisfactoria de lo que ocurría en los materiales al ser frotados.

Actualmente se sabe que durante el frotamiento, un cuerpo desprende electrones de sus átomos, mismos que pasan a los átomos del otro cuerpo. El cuerpo cede electrones, se electriza positivamente y el cuerpo que los recibe se electriza negativamente.

Además de la electrización por frotamiento, existe la electrización por contacto y la electrización por inducción o influencia.

La electrización por contacto cosiste en poner en contacto un material electrizado con otro neutro. Durante el contacto hay un flujo de electrones de uno al otro de manera que después de separarlos el cuerpo originalmente neutro queda con el mismo tipo de carga que el otro. La

Nombre de la practica: Electrización No de la practica: 1

electrización por inducción o influencia se manifiesta cuando un cuerpo neutro, llamado inducido, se sitúa cercano otro cargado, llamado inductor; estando el inducido bajo la influencia del inductor se hace un contacto a tierra con fin de neutralizar la carga en el extremo del inducido en el que se hizo el contacto a tierra. Simultáneamente se retira el contacto a tierra y el inductor quedando el inducido cargado de signo contrario al inducido. Por frotamiento se pueden cargar tanto aisladores como conductores, siempre y cuando estos últimos estén aislados. Por contacto y por inducción solo se pueden electrizar los conductores.

El estado de electrización no es el natural de la materia, sino al contrario, la materia en condiciones normales es eléctricamente neutra, por contener en sus átomos la misma carga positiva que carga negativa. Todo cuerpo electrizado tiende por si solo a su neutralidad eléctrica, cediendo los electrones que tenga en exceso, o ganando los que tenga en deficiencia.

Existen dispositivos para detectar la presencia de carga eléctrica, tales como el electroscopio de hojas y el péndulo eléctrico.

P.V.C (-) vidrio (+)

VI.- EQUIPO Y MATERIAL EMPLEADO

1 tubo de P.V.C

1 barra de vidrio

1 barra metálica

1 cilindro de inducción

1 Electroscopio de hojas

1 Esfera metálica con soporte aislante

1 franela

2 péndulos eléctricos

1 piel de gato o hule espuma

1 placa de acrílico

1 sonda


VII.- DESARROLLO DE LA PRÁCTICA Y CUESTIONARIO

NOTA: Después de efectuar cada inciso es necesario descargar el material empleado.

1.- tome la barra de P.V.C sin frotarla y acérquela a la esfera del péndulo eléctrico. Anote lo observado, explicando el fenómeno.

R=No pasa nada ya que la barra de P.V.C no está energizada

2.-Frote la barra de P.V.C con la piel de gato y aproxímala a la esfera de péndulo eléctrico, sin tocarla. Anote lo observado, explicando el fenómeno.

R= Al acercar la barra de P.V.C previamente frotada se acercó la esfera de sauco ya que la barra tiene energía negativa y la esfera de sauco es neutra


3.-con la barra de P.V.C con la piel de gato y aproxímala a la esfera de péndulo eléctrico, sin tocarla. Anote lo observado, explicando el fenómeno.

R= La barra de P.V.C cargada negativamente y al acercarla a la esfera de sauco que es neutra se carga negativamente por la barra de P.V.C

4.- repita los tres incisos anteriores con la barra de vidrio y la franela, anotando en cada caso el fenómeno observado.

R= 1.-caso; no pasa nada ya que los 2 cuerpos están con cargas neutras, 2.- caso; al frotar la barra de vidrio con la franela tiene carga positiva y la esfera se atrae por ser neutra


5.- repita de nuevo los tres primeros incisos, empleando el electroscopio de hojas en vez de péndulo eléctrico, y cualquiera de las barras de vidrio o de P.V.C frotadas con la franela o con la piel de gato. Anote y explique el fenómeno observado.

R= pasa lo mismo en las dos barras, la barra de P.V.C queda cargada negativamente y la de vidrio con carga positiva

6.-Empleando las barras de vidrio y P.V.C, frotadas ambas en la franela, electrice dos péndulos eléctricos, cada péndulo con una distinta barra. Acerquemos entre si poco a poco sin dejar que se toquen. Anoté y explique el fenómeno observado.

R= al cargar un péndulo con carga negativa y otra con positiva al acercarlos se atraen.


7.-Empleando una misma barra frotada con la franela electrice los dos péndulos. Acérquelos entre si poco a poco. Anote y explique el fenómeno observado.

R= al cargarse los dos péndulos con la misma barra tienen la misma carga por lo tanto se repelen

8.-Analizando los incisos 6 y 7 ¿Qué se deduce?

R= al analizar los dos incisos anteriores se puede deducir que cargas del mismo signo se repelen y de signo contrario se atraen


9.-Tome la barra metálica y frótela con el paño de franela acérquela a un péndulo eléctrico o al electroscopio de hojas. Anote y explique el fenómeno observado

R=en la barra de metal no se electriza ya que al tocar la barra se hace tierra y se descarga la barra al mismo tiempo

10.-Tome la sonda o plano de prueba y frótela con la placa de acrílico. Acércala a un péndulo eléctrico oh al electroscopio de hojas. Anote explicando el fenómeno observado.

R=Sufrió una atracción ya que en esta ocasión no se está haciendo ninguna tierra, y la sonda queda con protones y el péndulo tiene carga neutra.

11.-Analizando los incisos 9 y 10 ¿Qué deduce?

R=En el inciso 9 la barra de metal recibe energía pero por el contacto que hacemos al agarrarla la descargamos y en el inciso 10 la barra de P.V.C retiene la carga en el lugar en el que se frota


12.-Tome una barra de vidrio o P.V.C electrícelo por frotamiento. Toque con ella la esfera metálica aislada, acercando luego hasta un electroscopio. ¿Qué fenómeno observa en el electroscopio y por qué ocurre?

R=las hojas se atraen porque tienen cargas diferentes

13.-Si se hubiera realizado el experimento anterior con una esfera de material aislante en vez de la esfera metálica. ¿Qué hubiera sucedido y por qué?

R= solamente se hubiera electrizado la parte que se toca

14.- Frote la barra de P.V.C con la piel de gato. Acérquela al cilindro de inducción, por un extremo, sin tocarlo. Sin retirar la barra, toque con el dedo al cilindro por su otro extremo. Retira simultáneamente el dedo y la barra. Anote y explique el fenómeno obsérvalo.

R= El tubo de P.V.C se electrizo con signo negativo y el cilindro tenia carga positiva por lo tanto se atraen


15.-frote la barra de P.V.C con la piel de gato o la barra de vidrio con la franela. Acérquela a la esfera del electroscopio sin tocarla. Sin retirar la barra toque con el dedo la esfera del electroscopio, por su otro extremo. Retire simultáneamente el dedo y la barra. Anote y explique el fenómeno observado.

R= las láminas del electroscopio se repelen con el mismo signo

16.- ¿De qué signo queda electrizado el inducido en relación al inductor en los incisos 14 y 15? ¿Cómo puede comprobar esto?

R= De Signo contrario

17.- ¿si en los incisos 14 y 15 se retira primero la barra y luego el dedo, que hubiera sucedido?

R=En el inciso 14 no se atraería por que el cilindro estaría neutro y en el 15 no se efectuaría ningún movimiento por que estarían neutros

18.-Todos los anteriores experimentos ¿Por qué no se pueden efectuar correctamente si estuviera lloviendo hubiera humedad?

19.- ¿En qué tipos de electrización hay transferencia de cargas de un cuerpo a otro?

R= En la electrización por contacto ya que al poner un material electrizado positivamente o negativamente en contacto con un material cargado eléctricamente neutro hay flujo de electrones de manera que después de separarlos el cuerpo neutro queda con el mismo tipo de carga que el otro.


20.- Describa alguno de los dos instrumentos utilizados para detectar la presencia de carga eléctrica.

R= el péndulo eléctrico, consistente en una bolita de médula de saúco (u otro material ligero), que suspendida de un fino hilo, es atraída o repelida por una barra de material aislante, que ha sido frotada con un trozo de lana o piel de animal.

VIII.- VALORES NUMERICOS

NO HAY

IX.- APLICACIONES

Escriba al menos tres ejemplos prácticos en los que se observan los fenómenos de electrización.

X.-AUTOEVALUACION:

REALIZA UNA BREVE RESPUESTA A LAS SIGUIENTES:

1.- AQUE SE LE LLAMA ELECTRIZACION?

R= se denomina electrización al efecto de ganar o perder cargas eléctricas, normalmente electrones , producido por un cuerpo eléctricamente neutro

2.-DESCRIBE LAS FORMAS DE ELECTRIZACION:

R= •Electrización por Frotamiento: La electrización por frotamiento se explica Por efecto de la fricción, los electrones externos de los átomos del paño de lana son liberados y cedidos a la barra de ámbar, con lo cual ésta queda cargada negativamente y aquél positivamente. En términos análogos puede explicarse la electrización del vidrio por la seda. En cualquiera de estos fenómenos se pierden o se ganan electrones, pero el número de electrones cedidos por uno de los cuerpos en contacto es igual al número de electrones aceptado por el otro, de ahí que en conjunto no hay producción ni destrucción de carga eléctrica. Esta es la explicación, desde la teoría atómica, del principio de conservación de la carga eléctrica formulado por Franklin con anterioridad a dicha teoría sobre la base de observaciones sencillas.


http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n

•Electrización por Contacto: La electrización por contacto es considerada como la consecuencia de un flujo de cargas negativas de un cuerpo a otro. Si el cuerpo cargado es positivo es porque sus correspondientes átomos poseen un defecto de electrones, que se verá en parte compensado por la aportación del cuerpo neutro cuando ambos entran en contacto, El resultado final es que el cuerpo cargado se hace menos positivo y el neutro adquiere carga eléctrica positiva. Aun cuando en realidad se hayan transferido electrones del cuerpo neutro al cargado positivamente, todo sucede como si el segundo hubiese cedido parte de su carga positiva al primero. En el caso de que el cuerpo cargado inicialmente sea negativo, la transferencia de carga negativa de uno a otro corresponde, en este caso, a una cesión de electrones.

•Electrización por Inducción: La electrización por influencia o inducción es un efecto de las fuerzas eléctricas. Debido a que éstas se ejercen a distancia, un cuerpo cargado positivamente en las proximidades de otro neutro atraerá hacia sí a las cargas negativas, con lo que la región próxima queda cargada negativamente. Si el cuerpo cargado es negativo entonces el efecto de repulsión sobre los electrones atómicos convertirá esa zona en positiva. En ambos casos, la separación de cargas inducida por las fuerzas eléctricas es transitoria y desaparece cuando el agente responsable se aleja suficientemente del cuerpo neutro.

3.- CITA COMO COMPROBO LA LEY DE LAS CARGAS ELECTRICAS:

R= se comprobó en los experimentos realizados ya que efectivamente los cuerpos electrizados con la misma carga se repelen y cuerpos electrizados con carga contraria se atraen

4.- ¿CUAL ES LA FORMA DE ELECTRIZACION QUE NO HAY TRANSFERENCIA DE CARGA ELECTRICA DE UN CUERPO A OTRO?

R= Inducción

5.- DESCRIBE LAS PARTES DE UN ELECTROSCOPIO DE HOJAS:

El electroscopio es un instrumento que se utiliza para establecer si un cuerpo está electrizado y el signo de su carga. [] El electroscopio consiste en una varilla metálica vertical que tiene una esfera en la parte superior y en el extremo opuesto dos láminas de oro o de aluminio muy delgadas. La varilla está sostenida en la parte superior de una caja de vidrio transparente con un armazón de cobre en contacto con tierra. Al acercar un objeto electrizado a la esfera, la varilla se electriza y las laminillas cargadas con igual signo de electricidad se repelen, separándose, siendo su divergencia una medida de la cantidad de


http://es.wikipedia.org/wiki/Cobre

http://es.wikipedia.org/wiki/Vidrio

http://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio

http://es.wikipedia.org/wiki/Oro

http://es.wikipedia.org/wiki/Esfera

carga que han recibido. La fuerza de repulsión electrostática se equilibra con el peso de las hojas. Si se aleja el objeto de la esfera, las láminas, al perder la polarización , vuelven a su posición normal.

Cuando un electroscopio se carga con un signo conocido, puede determinarse el tipo de carga eléctrica de un objeto aproximándolo a la esfera. Si las laminillas se separan significa que el objeto está cargado con el mismo tipo de carga que el electroscopio. De lo contrario, si se juntan, el objeto y el electroscopio tienen signos opuestos.


http://es.wikipedia.org/wiki/Polarizaci%C3%B3n_el%C3%A9ctrica


Electrización

Puede producirse por:

FrotamientoContacto

Inducción

EjemploEjemplo

Ejemplo

Poner un cuerpo

energizado en contacto uno Neutro

Acercar un cuerpo

energizado a otro neutro a una distancia

pequeña

Frotar una barra de

P.V.C con piel de gato

Tiene cargas

Positiva Negativa

Ejemplo Ejemplo

Barra de vidrio

Barra de plastico

practica 1 electrizacion

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