ELECTRIZACION

RESUMEN

Con esta práctica se propuso demostrar 2 formas de cargar eléctricamente a un cuerpo por contacto e inducción. Se dio inicio a la práctica trabajando con distintos materiales como plástico, pvc y otros metales evidenciando la conducción de las cargas eléctricas entre ellos por medio de diferentes tipos ya sea inducción o contacto. Finalmente se concluyó cargas iguales se repelen, mientras que las opuestas se atraen, además que existen materiales capaces de conducir la corriente eléctrica mejor que otros.

Palabras claves: Carga Eléctrica, Contacto, Inducción, Conductores, Semiconductores, Aislantes.

ABSTRACT

This practice would set out to show 2 forms a body electrically charged by contact and induction. He began the practice working with different materials such as plastic, PVC and other metals showing the conduction of electrical charges be-tween them through different types either induction or contact. Finally it was concluded charges repel, while opposites attract, there are also materials that can conduct electrical current better than others.

Keywords: Electric charge, Contact, Induction, conductors, semiconductors, insulators.

1. Introducción

La electricidad estática es un fenómeno que se debe a una acumulación de cargas eléctricas en un objeto. Esta acumulación puede dar lugar a una descarga eléctrica cuando dicho objeto se pone en contacto con otro. La electricidad estática se produce cuando ciertos materiales se frotan uno contra el otro, como lana contra plástico o las suelas de zapatos contra la alfombra, donde el proceso de frotamiento causa que se retiren los electrones de la superficie de un material y se reubiquen en la superficie del otro material que ofrece niveles energéticos más favorables.

En física, la carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. Éstas llevan ahora el nombre con las que Benjamín Franklin las denominó: cargas positi-vas y negativas. Cuando cargas del mismo tipo se encuen-tran se repelen y cuando son diferentes se atraen. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos, siendo a su vez, generadora de ellos. La interacción entre carga y campo eléctrico origina una de las cuatro interacciones fundamentales: la interacción electro-magnética.

Las investigaciones actuales de la física apuntan a que la carga eléctrica es una propiedad cuantizada. La unidad más elemental de carga se encontró que es la carga que tiene el electrón, es decir alrededor de 1,602 176 487(40) × 10-19 culombios y es conocida como carga elemental. El valor de la carga eléctrica de un cuerpo, representada como q o Q, se mide según el número de electrones que posea en exceso o en ausencia. En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de carga eléctrica se denomina culombio (C) y se define como la cantidad de carga que a la distancia de 1 metro ejerce sobre otra cantidad de carga igual, la fuerza de 9×109 N.

En concordancia con los resultados experimentales, el prin-cipio de conservación de la carga establece que no hay destrucción ni creación neta de carga eléctrica, y afirma que en todo proceso electromagnético la carga total de un sistema aislado se conserva. En un proceso de electrización, el número total de protones y electrones no se altera, sólo existe una separación de las cargas eléctricas. Por tanto, no hay destrucción ni creación de carga eléctrica, es decir, la carga total se conserva. Pueden aparecer cargas eléctricas donde antes no había, pero siempre lo harán de modo que la carga total del sistema permanezca constante. [1]

Los materiales pueden clasificarse como: Conductores, Semiconductores o Aislantes. Esta clasificación se nace considerando la facilidad con que tales materiales permiten que la carga eléctrica fluya a través de ellos. No se trata, pues, de una clasificación en la que algunos materiales conducen y otros no, sino de una clasificación en base al trabajo necesario para separar un electrón de su estructura atómica y lograr que fluya a través del material. Al efecto de ganar o perder cargas eléctricas se le llama electrización, producido por un cuerpo eléctricamente neutro. Los tipos de electrificación son los siguientes:

 Electrización por contacto: Cuando se pone un cuerpo cargado en contacto con un conductor se puede dar una transferencia de carga de un cuerpo al otro y así el conductor queda cargado, positiva-mente si cedió electrones o negativamente si los ganó.

 Electrización por fricción: Cuando se frota un aislante con cierto tipo de materiales, algunos elec-trones son transferidos del aislante al otro material o viceversa, de modo que cuando se separan ambos cuerpos quedan con cargas opuestas.

 Carga por inducción: Si se acerca un cuerpo car-gado negativamente a un conductor aislado, la fuerza de repulsión entre el cuerpo cargado y los electrones de valencia en la superficie del conduc-tor hace que estos se desplacen a la parte más ale-jada del conductor al cuerpo cargado, quedando la región más cercana con una carga positiva, lo que se nota al haber una atracción entre el cuerpo cargado y esta parte del conductor. Sin embargo, la carga neta del conductor sigue siendo cero (neu-tro).

 Carga por el Efecto Fotoeléctrico: Sucede cuan-do se liberan electrones en la superficie de un con-ductor al ser irradiado por luz u otra radiación elec-tromagnética.

 Carga por Electrólisis: Descomposición química de una sustancia, producida por el paso de una co-rriente eléctrica continua.

 Carga por Efecto Termoeléctrico: Significa pro-ducir electricidad por la acción del calor. [2]

2. Materiales y procedimiento experimental

• Fuente de alto voltaje (0-10000 V)

• Conductor en forma de lápiz

• Electroscopio – amplificador

• Conductor – depósito de carga

• Esfera conductora con mango aislado

• Multímetro

• Barras (Vidrio, acrílico, nylon, PVC, polietileno.)

Se dio inicio a la práctica frotando una barra de PVC neutra con satín, se acercó a otra barra de PVC y estas se atrajeron electrostáticamente. De igual forma se hizo pero cargando barras de acrílico, vidrio, ebonita y plástico (véase Tabla 1). Luego, se introdujo la barra de PVC al depósito de carga y por ultimo el satín. (Vease figura 1).Por otro lado, se cargo un cuerpo por contacto, donde se tomo la esfera conductora con mango aislado y se llevo a tierra,

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