reporte de laboratorio practico i

Download Reporte de Laboratorio Practico I

Post on 20-Jan-2016

46 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Reporte de fisica Laboratorio practico

TRANSCRIPT

Reporte de Laboratorio Practico I

Reporte de Laboratorio Practico IGenerador de Van Der Graaff

ContenidoINTRODUCCIN2JUSTIFICACIN3OBJETIVOS4HISTORIA, CONCEPTOS DEL GENERADOR DE VAN DER GRAAFF.5VAN DER GRAAFF, ROBERT JEMISON (1901-1967).5HISTORIA DEL GENERADOR.6COMO REALIZAR UN GENERADOR DE VAN DER GRAAFF PASO A PASO.7MONTAJE:8SISTEMA DE CARGA:8FOTOS DEL PROCESO DE MONTAJE Y PASOS A REALIZAR:9PROPUESTAS PARA EL FUNCIONAMIENTO CORRECTO FUNCIONAMIENTO DEL GENERADOR DE VAN DER GRAAFF15MEJORAS PARA SU FUNCIONAMIENTO.15CONCLUSIONES17

INTRODUCCINEn el siguiente informe se muestra la realizacin de un dispositivo generador de cargas atreves de la electrizacin por contacto, de la de una manera prctica y sencilla, conoceremos las diferentes propiedades de un generador de van de Graf, adems del el proceso de realizacin e implantacin de un generador esto con el fin de crear un generador como parte de los laboratorios prcticos de la catedra de FISICA III.El objetiv principal es conocer los diferentes fenmenos y comportamientos que este presenta a la hora de utilizarlo de esta manera conoceremos ms sobre el fenmeno de electrizacin por contacto y en la induccin de carga ya que su funcionamiento en realidad es como un electrodo que trabaja de forma continua.Se conocern algunas propuestas para poder integrar a la estructura preliminar del generador y se describirn algunos errores de elaboracin sobre el sistema del dispositivo.

JUSTIFICACINCon el fin de incrementar los conocimientos prcticos relacionados con el desarrollo e implementacin de un dispositivos generador de cargas estticas, se busca mejorar el dispositivo ya que en la primera versin del dispositivo se identificaron ciertos problemas que comprometen la ejecucin del proceso de carga por friccin ya que los materiales influyeron en la realizacin ya que por ser metlicos ya que inhiban el proceso de carga, afectando asi la funcionabilidad del dispositivo.En la primera versin del sistema no se us de ningun tipo de aislante lo que provoco el mal funcionamiento del dispositivo ya que el proceso de electrizacin se vea interrumpido por el flujo de cargas, y por ser la estructura de la metlica el flujo de las cargas era drenado.Se proporcionaran propuestas analizando los posibles errores del prototipo inicial con el fin de proveer de ideas para mejorar el diseo estructural del generador y la utilizacin selectiva de mejores materiales para garantizar la funcionabilidad mxima del dispositivo.La finalidad principal es construir, estudiar, analizar y proporcionar propuestas para mejorar el diseo de un generador de Van Der Graaff que se basa en el efecto de electrizacin por contacto. En este modelo el motor externo slo se emplea para mover la correa y la electrizacin se produce por contacto.

OBJETIVOSObjetivo General. Desarrollar e implementar un generador de Van Der Graaff. Objetivos Especficos. Proponer un diseo funcional del Generador. Analizar la electrizacin por contacto con ayuda de un Generador de Van Der Graaff.

HISTORIA, CONCEPTOS DEL GENERADOR DE VAN DER GRAAFF. Hace ms de 25 siglos el hombre tuvo un glorioso despertar. Fue cuando aparecieron las primeras personas que se cuestionaron que todo lo que le rodeaba se deba a algo ms que una deidad divina, a pesar de la hostilidad hacia las nuevas ideas. Ya en el siglo 6 a.C hubo una gran revolucin en el pensamiento, se empez a alegar que el universo era conocible, se observaba que existan ciertas reglas en la naturaleza que permiten descubrir sus secretos, el cosmos. Tales de Mileto fue el primero en enfocar que el mundo no haba sido hecho por los dioses, sino por el resultado de fuerzas materiales que interactuaron. La inquietud del hombre, su ambicin por conocer ms y ms nos han llevado a experimentar e investigar todo aquello que nos rodea. Desde algo tan simple como la cada de una manzana, hasta el experimento ms sofisticado, pueden darnos respuestas y hacer que comprendamos mejor lo que somos, lo que vemos y en mundo en el que nos encontramos. El hacer llegar estos conocimientos y las experiencias que nos ensean llegar a ellos, es una tarea reconfortante si se logra llegar al objetivo. La fsica forma parte de nuestro da a da, y en este campo trabajamos.VAN DER GRAAFF, ROBERT JEMISON (1901-1967).Ingeniero y fsico norteamericano, nacido en Tuscaloosa (Alabama) el 5 de diciembre de 1901. Estudi en la Universidad de Alabama, aunque ms tarde se trasladara a Europa para hacerlo en la Sorbona y en Oxford, donde se doctor en 1928. A su regreso a los Estados Unidos trabaj en Princenton y ms tarde obtuvo una ctedra en el instituto de Tecnologa de Massachusetts.Sus investigaciones le llevaron a la construccin de grandes aparatos electrostticos capaces de acelerar enormemente las partculas elctricas, de gran utilidad en la fsica atmica. Entre sus inventos ms notables destaca el que ide en 1931, un generador elctrico de alto voltaje que lleva su nombre. Se trataba de un acelerador de partculas cuyo funcionamiento se basa en aplicar grandes diferencias de potencial a lo largo de un tubo de vaco; en su forma ms simple, consista en una esfera vaca montada sobre soportes aislantes. Una cinta aislante incorpora continuamente cargas elctricas a la esfera, creando una tensin electrosttica elevadsima, capaz de suministrar a las partculas energas del orden de 106 eV. Este aparato se emple para el experimento de difusin protn-protn en 1935. Bajo el acelerador, se situ un laboratorio y por el techo del mismo entraba el haz de protones, acelerado desde una fuente de iones situada en la terminal; este haz era desviado por un electroimn para eliminar las partculas que no fuesen protones y terminaba en una pequea cmara de difusin.El generador de Van der Graaff tuvo tambin importantes aplicaciones industriales y en el mbito de la medicina (por ejemplo, se inclua en el equipamiento de los rayos X). Es probable que debido a la buena comercializacin de sus inventos, Van der Graaff decidiera en 1946 abandonar su puesto en el Instituto de Tecnologa de Massachusetts para crear una compaa que se dedicara a la fabricacin y venta de los mismos. Falleci en Boston el 16 de enero de 1967.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 5 megavoltios. Las diferentes aplicaciones de esta mquina incluyen la produccin de rayos X, esterilizacin de alimentos y experimentos de fsica de partculas y fsica nuclear.

HISTORIA DEL GENERADOR.Este tipo de generador elctrico fue desarrollado inicialmente por el fsico Robert J. Van de Graaff en el MIT alrededor de 1929 para realizar experimentos en fsica nuclear en los que se aceleraban partculas cargadas que se hacan chocar contra blancos fijos a gran velocidad. Los resultados de las colisiones nos informan de las caractersticas de los ncleos del material que constituye el blanco. El primer modelo funcional fue exhibido en octubre de 1929 y para 1931 Van de Graaff haba producido un generador capaz de alcanzar diferencias de potencial de 1 megavoltio. En la actualidad existen generadores de electricidad capaces de alcanzar diferencias de voltaje muy superiores al generador de Van de Graaff pero directamente emparentados con l. Sin embargo, en la mayor parte de los experimentos modernos en los que es necesario acelerar cargas elctricas se utilizan aceleradores lineales con sucesivos campos de aceleracin y ciclotrones. Muchos museos de ciencia estn equipados con generadores de Van de Graaff por la facilidad con la que ilustra los fenmenos electrostticos.El generador consiste en una cinta transportadora de material aislante motorizada, que transporta carga a un terminal hueco. La carga es depositada en la esfera por induccin en la cinta, ya que la varilla metlica o peine, est muy prxima a la cinta pero no en contacto. La carga, transportada por la cinta, pasa al terminal esfrico nulo por medio de otro peine o varilla metlica que se encarga de producir energa, esto hace que las partculas o molculas de energa que se encuentran dentro de la esfera al hacer contacto con otro cuerpo similar (que produzca energa) absorba a aquella produciendo esttica en el cuero capilar. Las diferencias de potencial que se pueden llegar a alcanzar en un generador de Van de Graaff moderno pueden llegar a ser de hasta 5 mega voltios. .El generador de Van De Graff es una mquina que almacena carga elctrica en una gran esfera conductora hueca gracias a la friccin que produce una correa sobre unos peines metlicos. Las cargas son transportadas por el peine conectado a la esfera hasta sta donde se comienzan a acumularUn generador de Van Der Graff es lo que se conoce como fuente de corriente o de intensidad. Es decir, una fuente que provoca una intensidad determinada y que hace que sta no vare con el tiempo. COMO REALIZAR UN GENERADOR DE VAN DER GRAAFF PASO A PASO.1

Materiales Estructura.1. Cubreplatos2. Tapa PVC 110 mm3. Tubo PVC 110 mm4. Copla PVC 110 mm5. Tapa PVC 110 mm6. Escuadras sillas 2"7. Base de Madera8. Topes de Puerta 30mmSistema de Carga1. Colector de cargas2. Escobilla de cargas3. Rodillo Superior4. Banda de caucho5. Tubo de antena TV6. Perno 3/16" (esprrago)7. Tuerca 3/16"Detalle sistema de cargas1. Tira de caucho*2. Tapa PVC 32mm3. Tubo de PVC 32mm4. Lata bebida de aluminio5. Lata de tarro de caf

MONTAJE:

Disponiendo de todos los materiales en la lista, procedemos a la construccin del generador:

Paso 1: En la base de madera de unos 25x25cm, se traza una lnea a lo largo y en el centro se ubica la tapa de pvc de 110 mm(5*), que ser atornillada.

Paso 2: Se atornillan, sobre la misma lnea, las escuadras(6)de acuerdo al esquema, las que deben quedar separadas 9 cm.

Paso 3: Se ubica el tubo de pvc(3)sobre