Práctica Laboratorio Electricidad y Magnetismo número 4. FES Aragón

Alumno: xxxxxxxxxxx

Profesor: xxxxxxxxxxx

Horario: viernes de 12:00 – 14:00 h.

REPORTE PRÁCTICA 1. ELECTROSTÁTICA

OBJETIVOS

a) Comprender el concepto de carga eléctrica.

b) Cargar cuerpos por frotamiento, contacto e inducción.

c) Descargar cuerpos por contacto e inducción.

TEORÍA BÁSICA

a) Todo objeto en la naturaleza esta en equilibrio eléctrico (igual cantidad de carga              positiva como de negativa). Existirá carga si en el objeto se genera un exceso o deficiencia de electrones, lo cual puede logarse mediante frotamiento, contacto e inducción.

b)  La electrostática estudia la electricidad en reposo o a velocidad muy lenta.

c)  Ley de Coulomb: la fuerza de atracción o de repulsión entre dos cargas eléctricas es directamente proporcional al producto de sus cargas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que la separa:

[pic 1]

d)  Convención de Franklin: Una barra de vidrio, al ser frotada con una franela o seda, adquiere una carga (+), mientras que la del paño será (-).

MATERIAL Y EQUIPO

a)  2 soportes universales                                b) hilo cáñamo

c)  1 tira de polietileno                                d) 1 esfera de descarga

e) barras de madera, hule, polietileno y vidrio        f) 1 generador de Van de Graf

g) cables y conectores                                h) 1 caja de cerillos

i) 1 esfera de cargas inducidas                        j) muestreador de carga

k)  excitadores (franela, seda, piel y polietileno)        

RESULTADOS Y OBSERVACIONES

I) Carga por frotamiento.

Se logró observar que, al frotar la tira de polietileno, así como a la barra de vidrio con una franela para cargarlos, y al aproximarlos entre sí, al haber repulsión entre ambos, se dedujo que la tira de polietileno adquirió carga (+), esto en base a la convención de Franklin.

De manera muy similar, al frotar las barras con los diversos excitadores, y aproximándolas a la tira de polietileno (nuestra carga de prueba), se obtuvieron los siguientes resultados:

[pic 2]

También logro apreciarse que, al acercar la llama de un cerillo a la tira cargada, esta se descargaba.

II) Carga y descarga por contacto.

Aquí, por medio del generador de Van de Graf cargado, se pudo observar el fenómeno de transferencia de carga mediante las siguientes observaciones:

a)  Si se acercaba la esfera de descarga, en ocasiones logro verse una chispa de color azul    entre ambos.

b) Al tocar el generador con la esfera de descarga y después de ello se tocaba al mismo, este presentaba una ausencia de carga, pues no se sentía nada.

c)  Al tomar una muestra de carga del generador con el muestreador, y acercarlo a la tira cargada de polietileno, hubo repulsión, por lo que se concluyó que la carga del generador es (+).

d) Cuando se desconectó de la tierra la base del generador y se tomó una muestra de carga del mismo con el muestreador, al aproximarlo a la tira de polietileno, al existir repulsión, también poseía una carga (+).

e) De igual manera que con la tira de polietileno, al acercar la llama de un cerillo al generador, este se descargaba, ya que, al tocarlo, no se sentía nada.

III) Carga por inducción

Al mantener la esfera de cargas inducidas cerca del generador cargado, y después de cierto tiempo tomar una muestra de la carga de dicha esfera y aproximarla a la tira de polietileno, se observó que presentaba una carga (+).

CUESTIONARIO FINAL

1.- Explique en que consiste la descarga por ionización experimentalmente. Al acercar a un objeto cargado una fuente de calor (en nuestros experimentos, se acercó al generador una llama de cerillo), este siempre se descarga.

2.- Explique porqué con un mismo excitador, algunas barras adquieren diferente polaridad. Al estar toda la materia formada por átomos, estos a su vez poseen partículas cargadas, y en particular, un núcleo rodeado de electrones.

La causa de que unos objetos queden cargados de cierta forma respecto a otros después de ser frotados se debe a que sus átomos tienen más facilidad de perder sus electrones que otros. El que tiende a perderlos más fácilmente, se dice más positivo en la serie triboeléctrica (como la piel de conejo, el vidrio o el cabello) y aquél tiende a capturar electrones, es el más negativo en la serie triboeléctrica (como el papel, el algodón, la madera o el PVC).

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