Practica 1 Esime Zacatenco Electricidad Y Magnetismo

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA

Laboratorio de Electricidad y Magnetismo.

Grupo:

Practica No. 1

Nombre de la práctica: Electrostática

Integrantes:

Fecha de elaboración:

Objetivo

Que el alumno:

Verifique que los cuerpos son susceptibles de electrizarse.

Identifique los diferentes procedimientos de electrización de los cuerpos.

Compruebe la existencia de los tipos de electrización que pueden adquirir los cuerpos.

Diferencie los conductores de los aisladores.

Describa los espectros de los campos eléctricos obtenidos entre electrodos de diversas geometrías.

Concluya que en la región que rodea a un cuerpo electrizado existe una fuerza de origen eléctrico que recibe el nombre de campo eléctrico.

Desarrollo experimental

1.- Electrización de un cuerpo

Se demostraron los distintos procedimientos que existen por medio del cual un cuerpo puede ser electrizado.

1.1.- Electrización por frotamiento

Primero se froto la barra de vidrio con un paño de lana y posteriormente se acercó a algunos trocitos de papel. Después se froto la barra de vidrio con un paño de lana y se aproximó sin tocar a una esfera de sauco del péndulo eléctrico tal y como se muestra en la figura 1.

Figura 1. Barra de vidrio electrizada por frotamiento.

Por último se froto la barra de poliestireno y se aproximó al péndulo eléctrico sin tocar la esfera de sauco. Posteriormente se repitió el procedimiento con un electrodo de prueba plano en su parte metálica tal y como se muestra en la figura 1.2.

Figura 1.2. Electrodo de prueba electrizado por frotamiento.

1.2.- Electrización por contacto

Se tomó la barra de vidrio cargada previamente por frotamiento con un paño de lana y se puso en contacto con un electrodo de prueba plano acercándolos a la esfera del péndulo eléctrico. Después se repitió el experimento usando una barra de poliestireno descargando previamente el electrodo de prueba con los dedos como se muestra en la figura 2.

.

Figura 2. Barra de vidrio electrizada por contacto

1.3.- Electrización por electrodo

Se froto la barra de vidrio con un paño de lana y se acercó a la barra de metal sin tocar la esfera del péndulo eléctrico y se alejó la barra de vidrio cargada. Posteriormente de repitió el experimento, pero en este caso antes de retirar la barra de vidrio cargada eléctricamente, la barra de metal fue tocada con los dedos.

2.- Clases de carga eléctrica y fuerzas de origen eléctrico

Se tocó la barra de vidrio frotada con el paño de lana, la esfera de medula de sauco durante un corto intervalo de tiempo. Posteriormente fue descargada la esfera tocándola con los dedos para repetir el procedimiento, pero en este caso con una barra de poliestireno. Una vez más se cargó la esfera de sauco poniéndose en contacto con la barra de vidrio previamente frotada con el paño de lana.

Por último fue acercada la esfera cargada del péndulo eléctrico sin que este haya hecho contacto, comenzando por la barra de vidrio cargada y para finalizar con la barra de poliestireno una vez que esta haya sido frotada con el paño de lana.

3.- Conductores y aislantes

Se tocó el extremo A de la barra de poliestireno con la barra de vidrio la cual fue cargada previamente por frotamiento con el paño de lana, observando el péndulo eléctrico. Posteriormente se descargó la barra de vidrio y fue colocada en un soporte aislante, en lugar de la barra de poliestireno y esta fue cargada repitiéndose el experimento.

4.- Espectros del campo eléctrico

Primero se vertió el aceite de ricino en la cuba electrostática hasta que se obtuvo una capa de 4mm de profundidad, se espolvoreo un poco de aserrín y se colocó una lenteja y un anillo grande en los porta electrodos de la cuba, los cuales fueron conectados a la tierra y a la esfera del generador de Van de Graaff respectivamente. Una vez montado el dispositivo se puso a funcionar el generador y se observó el fenómeno que ocurría entre la lenteja y el anillo. Una vez observado el fenómeno se desconectó el generador previamente descargado, tocando la esfera con un alambre y el otro extremo a tierra, posteriormente se removió por medio de un agitador el aceite de ricino con el aserrín y se invirtieron las conexiones en los porta electrodos y se puso a funcionar el generador tal y como se muestra en la figura 3.

Figura 3. Campo eléctrico por medio del generador

El paso siguiente fue cambiar los electrodos (lenteja y anillo) por otro par para que fuera observado el campo que se formó por:

Dos cargas puntuales de diferente signo

Dos cargas puntuales del mismo signo

Figura 4. Cargas puntuales con el mismo signo.

Dos placas paralelas cargadas de diferente signo que simulen un condensador de placas paralelas.

Dos anillos circulares cargados con deferente carga, de tal manera que simulen un condensador de placas cilíndricas.

Figura 5. Simulador de placas cilíndricas.

Un cuerpo con punta y una placa cargada con signo contrario

Cuestionario

1.- ¿Qué es la carga Eléctrica?

La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos, siendo a su vez, generadora de ellos. Desde el punto de vista del modelo estándar la carga eléctrica es una medida de la capacidad que posee una partícula para intercambiar fotones.

Una de las principales características de la carga eléctrica es que, en cualquier proceso físico, la carga total de un sistema aislado siempre se conserva.

En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de carga eléctrica se denomina culombio o coulomb (símbolo C). Se define como la cantidad de carga que pasa por la sección transversal de un conductor eléctrico en un segundo.

2.- ¿Cuántas clases de carga identifico en este experimento?

Frotamiento, contacto e inducción. Cargas positivas y negativas.

3.- ¿Cómo se comportan las cargas eléctricas entre sí?

Dependiendo el tipo de carga; cargas del mismo signo se repelen y cargas de signo contrario se atraen debido

...