COMPROBACIÓN DE DOS TIPOS DE CARGAS MEDIANTE EL ELECTROSCOPIO

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INFORME ELECTROESTÁTICA

SERGIO DAVID VIVAS PARRA

40152010

JOHANA ZULAY AGUIRRE DURÁN

43152012

ANGELA PATRICIA HERNANDEZ

40132705

PRIMER INFORME FISICA II, CARGAS EN REPOSO

PROFESOR CESAR AUGUSTO RAMOS BURGOS

BOGOTÁ D.C

2016

COMPROBACIÓN DE DOS TIPOS DE CARGAS MEDIANTE EL ELECTROSCOPIO

TEST OF TWO TYPES OF LOADS THROUGH THE ELECTROSCOPE

 Ángela Patricia Hernández1, Sergio David Vivas1, Daniel Linares1 Johana Zulay Aguirre2

1Ingenieria civil, Universidad de la Salle.2Ingenieria de alimentos, Universidad de la Salle

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RESUMEN

El objetivo de esta práctica es comprobar experimentalmente la existencia de dos tipos de carga eléctrica mediante la utilización del el electroscopio, instrumento que nos permite observar el comportamiento de dichas cargas y comprender con mayor claridad las diferentes leyes y fundamentos aplicados a este campo. El experimento se lleva a cabo utilizando diferentes materiales, como lo son el vidrio, la ebonita, el paño y la seda, los cuales nos permiten comprobar que al ser cargados por fricción adquieren algún tipo de carga, se frotaron las barras de vidrio y ebonita con diferentes materiales para suministrar energía y observar lo que sucedía, se alternaba los pasos para su respectivo análisis y se concluyó que las dos barras contenían cargas distintas ya que con ayuda del contacto a tierra estas cargas se comportaban de manera distinta. Se analizó es que al ser cargados por fricción adquieren algún tipo de carga que posteriormente es utilizada (por contacto) para redistribuir las cargas en el electroscopio, entendiendo así el proceso de polarización.    

PALABRAS CLAVE: Carga eléctrica, polarización, conductor eléctrico, dieléctrico, materia.

ABSTRACT

The objective of this practice is check experimentally the existence of two types of load electric through the use of the electroscope, instrument that us allows observe the behavior of these loads and understand with greater clarity them different laws and fundamentals applied to this field. The experiment is carried out using different materials, such as glass, ebonite, cloth and silk, which allow us to check who buy some type of load to be carried by friction, is rubbed rods of glass and hard rubber with different materials to supply power and observe what was going on, alternating steps for their respective analysis and will conclude that the two rods contained different loads since with the help of the contact grounding these loads behaved differently. Another analysis is that to be charged by friction they acquire some kind of load that is later used (by contact) to redistribute loads in the electroscope, so understanding the process of polarization.

KEY WORDS: Electric charge, polarization, electrical conductor, dielectric, matter.

OBJETIVOS

-Determinar el comportamiento de dos tipos de cargas.

-Distinguir cargas por fricción e inducción.

-Verificar la diferencia de comportamiento de materiales conductores y materiales aisladores o dieléctricos.

-Determinar todo el funcionamiento del electroscopio y el concepto contacto a tierra.

-Observar la presencia de la fuerza entre cargas eléctricas.

INTRODUCCIÓN

La materia en general está formada por átomos. Un átomo consiste de un núcleo en el cual se encuentran unas partículas denominadas protones que tienen carga eléctrica positiva y otras partículas llamadas neutrones que no poseen carga eléctrica neta. Alrededor del núcleo giran otras partículas llamadas electrones que tienen carga eléctrica negativa. El valor de la carga eléctrica de un protón es igual a la carga eléctrica de un electrón. En su estado natural un átomo posee el mismo número de electrones que de protones y por tanto eléctricamente neutra. Si un átomo pierde electrones que cargado positivamente y si gana electrones queda cargado negativamente.

La manera más sencilla de ganar o perder electrones, con gran facilidad en un frotamiento. Particularmente la ebonita gana electrones en un frotamiento y por tanto queda cargada negativamente. A su vez el vidrio pierde electrones en un frotamiento y por tanto queda cargado positivamente.

Una carga eléctrica negativa ejerce una fuerza de repulsión sobre otra carga negativa y una fuerza de atracción sobre una carga positiva. En general las cargas del mismo signo se repelen y cargas de signo contrario se atraen.

Los materiales, debido a sus propiedades eléctricas se pueden dividir en dos clases: los conductores y los aisladores o dieléctricos. Un material conductor es aquel en el cual la carga eléctrica se puede mover a través de él. En un conductor sólido solo se pueden mover los electrones, pero si el conductor es líquido o es un gas se pueden mover tanto las cargas negativas como las positivas. Un material aislador o dieléctrico es aquel en el cual la carga eléctrica no se puede mover a través de él.

Polarización eléctrica

Se define como un campo vectorial que expresa la densidad de los momentos eléctricos dipolares (definido como el producto de las cargas por la distancia entre ellas) permanentes en un material dieléctrico.

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Figura No.1 Acercamiento de inductor positivo a conductor negativo

Si se acerca un cuerpo cargado a un material dieléctrico, las cargas del cuerpo harán que las moléculas se alineen, resultando dicho material polarizado. A pesar que su carga neta es neutra, las cargas negativas aparecen a un extremo y las positivas al otro lado del material.

Lo anterior se debe a que el cuerpo cargado positivamente produce un reordenamiento de los electrones y protones en el cuerpo neutro. A esto se le denomina polarización.  

Figura No.2 Inductor fijo

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Figura No.3 Flujo de electrones libres

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Figura No.4 distribución de electrones por el cuerpo.

Con el paso de los años y el avance de la ciencia se desarrolló el electroscopio, es un instrumento que permite identificar la carga y medir el potencial eléctrico. Consiste en una varilla de metal vertical que tiene una esfera, también metálica, en la parte superior y en el extremo opuesto dos láminas de oro muy delgadas. La varilla se encuentra suspendida en la parte superior en la parte superior de un envase de vidrio transparente sostenida con un tapón de plástico o corcho. [pic 6]

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