Campo Electrico

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE

INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS

Física experimental III

Práctica #1

“ELECTRIZACIÓN DE LOS CUERPOS”

Prof.: Velzco Climaco Jesús Artemio

Alumna: Peñaloza Ruiz Sara Ivonne

Secuencia

3IM16

12 de agosto de 2009

INTRODUCCIÓN

La carga eléctrica es la propiedad que poseen algunos cuerpos cuando, al ser electrizados, son capaces de atraer o repeler objetos livianos. Las cargas eléctricas pueden ser de dos tipos: positivas o negativas.

Las cargas del mismo signo se repelen, las cargas de signo contrario se atraen.

Todos los cuerpos poseen cargas eléctricas, esas cargas están equilibradas. Las propiedades eléctricas se presentan en un cuerpo cuando sus cargas están desequilibradas; es decir, cuando hay un mayor o menor número de electrones que protones.

La carga eléctrica de un cuerpo es la diferencia entre sus cargas positivas y negativas. La carga eléctrica se representa con la letra q y en el Sistema Internacional se mide con el Coulomb [C].

La magnitud de la carga de los electrones y de los protones es de 1.6x10-19C, negativa para el electrón y positiva para el protón; y a este valor se le llama carga elemental. Matemáticamente se expresa por:

q=ne

carga=(número de electrones o protones)(carga del electrón)

MARCO TEÓRICO

Las formas de cargar eléctricamente un cuerpo son básicamente tres: por frotamiento, por inducción y por contacto.

 Carga por frotamiento

La carga por frotamiento es la que se puede producir al frotar un objeto con otro. Mediante el frotamiento de un cuerpo con otro, desprendemos los electrones de aquel material al que se encuentran más débilmente atraídos, de manera que éste queda cargado positivamente y el otro negativamente.

 Carga por inducción

Los papelitos que se atraen hacia el peine, cuando está cargado, presentan una carga “inducida”. En realidad, el papelito no se encuentra cargado eléctricamente; los electrones se han desplazado hacia un lado. Es decir, el papelito está internamente desequilibrado lo que provoca que presente propiedades eléctricas.

 Carga por contacto.

Cuando un cuerpo neutro se pone en contacto físico con otro cuerpo cargado eléctricamente, y los separamos, los dos quedan con una carga eléctrica. En esta forma de electrización el cuerpo neutro adquiere el mismo tipo de carga que el cuerpo con carga.

Benjamín Franklin (1706-1790)

Franklin fue impresor, escritor, físico, inventor, diplomático y padre fundador de Estados Unidos. Inventó el horno que lleva su nombre, las lentes bifocales, el pararrayos de barra y la armónica de cristal.

Franklin creía que la electricidad consistía en un solo fluido y que un exceso de éste cargaba a un cuerpo “positivamente”, así como un déficit lo cargaba “negativamente”. Además, dirigió experimentos cuidadosos para demostrar que el estado natural de un objeto era el de neutralidad eléctrica. Sin embargo, si un objeto se cargaba positivamente al frotarlo con un material donador, descubrió que este tenía una carga negativa igual. Ante ello, interpretó que el fluido eléctrico incorporado al primer objeto era exactamente igual al perdido por el donador.

DESARROLLO

Objetivos

• Aprender a cargar eléctricamente los cuerpos, distinguiendo cada uno de los procedimientos que existen para electrizarlos: frotamiento, contacto e inducción.

• Comprender el principio de la ley de la conservación de la carga.

• Analizar la atracción y repulsión de los cuerpos.

Hipótesis

Las barras serán electrizadas por los tres tipos de inducción (frotamiento, inducción y contacto) y al acercarlas a las esferas de sauco o a la esfera metálica, podremos observar si son de signo contrario o igual dependiendo la reacción del fenómeno. Por lo tanto se cumplirá lo siguiente, si las cargas son del mismo signo se repelen, si son de signo contrario se atraen.

Material a utilizar

• Péndulo electrostático

• Electroscopio

• Esfera metálica con base aislante

• Paño de seda

• Barra de vidrio

• Barra de poliesterina

• Barra de acrílico

• Barra de baquelita

• Esfera maciza con hilo aislante

• Gancho soporte para barras

Procedimiento

Electrización por frotamiento:

a.1) Suspenda una barra de vidrio (sin frotar) en el péndulo electrostático utilizando el gancho soporte para barras. Observe lo que sucede al aproximarle la barra de acrílico y anote sus observaciones.

a.2) Frote la barra de vidrio con el paño de seda y la barra de acrílico con el paño de franela, ponga le barra de vidrio nuevamente en los ganchos del péndulo, acerque las regiones frotadas de ambas barras y explique que sucede.

b.1) Ponga en contacto la región frotada de la barra de vidrio con la esférica del electroscopio. Anote sus observaciones.

b.2) descargue el electroscopio tocando su esférica con la mano y repita el inciso anterior con la barra de poliesterina frotada previamente, escriba sus observaciones.

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