Balanza de CoulombParte B

“Ley de Coulomb”, que dice:

“La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas, es directamente proporcional al producto de ellas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”

La expresión matemática de esta Ley es:

En donde:

F es la fuerza eléctrica con que se accionan las cargas.

q1 y q2 son las cargas eléctricas.

r es la distancia entre las cargas.

K es la constante de Coulomb, K= 8,98742*109 N.m2/ C2.

Parte B fuerza versus carga

- Con la separación de la esfera (R) se dejó en un valor constante (9cm en nuestro caso) cargar las

esferas a diferentes valores y medir la fuerza resultante. Mantener la carga constante en una

esfera y puede variar la carga en el otro.

Nota: la carga se varió utilizando el método siguiente:

- Si la fuente de alimentación es ajustable, simplemente cargar las esferas de deferentes potenciales

como 6, 5, 4, 3 Kv (nuestro caso), cuando la carga de las esferas deben estar siempre a su

máxima separación. La carga sobre la esfera es proporcional al potencial de carga.

Parte B:

En esta segunda parte de la práctica como ya mencionado anteriormente en los

procedimientos se trabajó con una distancia fija de 9 cm entre las esferas cargadas,

variando el potencial suministrado para cada esfera en el experimento.

Distancia R (m) Angulo θ (°) ∆ V (kV) ∆ V (V) Potencial (kV)

0.09

20 11 11000 6

16 11 11000 5

10 9 9000 4

11 8 8000 3

Capacitancia de la jaula de Faraday = 250 pF.

C = 2,5 x 10-10 F.

Así conociendo la capacitancia de la jaula de Faraday, y teniendo los valores de la

variación del potencial obtenidos en el laboratorio mediante medición, podemos calcular

la carga q, que posee la esfera, mediante la siguiente formula:

Obteniendo los siguientes valores, mostrados a continuación:

q q2 Angulo θ (°)

0,00000275 7,5625E-12 20

0,00000275 7,5625E-12 16

0,00000225 5,0625E-12 10

0,000002 4E-12 11

Gráfico: carga q2 (C) versus ángulo θ (°)

• En la segunda parte del experimento se concluyó que cuando mantenemos fija la distancia entre las esferas, en nuestro caso 9 cm y variamos el potencial suministrado a cada una de ellas, conociendo y utilizando la Capacitancia de la Jaula de Faraday que es igual a 250 pF.

• Obtenemos un comportamiento linear, entre la carga al cuadrado de las esferas “q2” (calculado) y el ángulo de torsión marcado experimentalmente por la Balanza de Coulomb.