Ecuaciones

FECHA: 09/09/2015

Laboratorio de física eléctrica                                                

Facultad de ingeniería

Ingeniería civil

Universidad de la guajira

 LABORATORIO DE CARGA POR INDUCCIÓN Y CARGA POR CONTACTO

Evelin Villalobos

José Gómez

Clara rumbo molina

Osnaider Ortiz

ABSTRAC

In the first experiencia it was treated as an initial step analysis of the physical phenomena occurring in the process of electrically charging a body, where electron transfer (contact and friction) and distribution of electrical charges occur along the surface objects (induction) the sign of the charge acquired by a body is also determined.

RESUMEN

En la primera experiencia realizada se trató como medida inicial el análisis de los fenómenos físicos que ocurren en el proceso de cargar eléctricamente un cuerpo, en donde ocurren transferencias de electrones (fricción y contacto) y distribución de cargas eléctricas a lo largo de la superficie de los objetos (inducción) también se determinó el signo de la carga adquirida por un cuerpo

INTRODUCCIÓN

El propósito de esta práctica es demostrar la relación que existe entre la carga inducida sobre la Jaula de Faraday, colocando un objeto cargado sobre la misma.

Esta práctica también es usada para investigar la naturaleza de la carga de objeto, cargándolo por contacto y por inducción para comparar las dos medidas. Con esta práctica podemos demostrar la conservación de la carga ya además analizar las diferentes formas de cargar un objeto, por contacto, por inducción o por fricción. La carga eléctrica es definida atómicamente como la ganancia (carga positiva) o perdida (carga negativa) de

Electrones, su magnitud es proporcional a la ganancia o pérdida de electrones durante el proceso de carga. Cuando un objeto tiene carga neutra lo cual significa que el número de protones es igual al número de electrones.

Benjamín Franklin´s descubrió que la carga se conserva en un sistema aislado o cerrado, en condiciones correctas. Existen materiales aislantes que no permiten la transferencia de carga y otros conductores que si lo permiten en este experimento vamos a determinar que materiales son conductores o aislantes por medio de la Jaula de Faraday y con el probador de cargas y los productores de carga.

La Jaula de Faraday permite medir indirectamente la carga de cualquier objeto que sea introducido en ella,  allí la carga genera un campo eléctrico que se extiende en todas las direcciones.

OBJETIVOS

Durante la realización de los experimentos, los estudiantes analizaran la naturaleza de la carga y de los objetos cargados por contacto y por inducción, los estudiantes podrán analizar teóricamente el campo producido por una carga y podrán caracterizarlo por medio de la experimentación.

• Construir el concepto de carga.
•  Caracterizar y comprender las propiedades básicas de  la carga eléctrica.
•  Reconocer las diferentes formas de cargar un objeto

MATERIALES Y EQUIPO

Por cada  grupo:

PROBADOR DE CARGA

El probador de carga esta hecho de aluminio, cubierto por disco conductor que se conecta con el mango aislante. El material del disco conductor esta hecho de carbón negro de policarbonato (Ω), con superficie de aluminio. El cuello del probador no es conductor, está hecho con policarbonato blanco ( ).[pic 1][pic 2]

El probador de carga puede ser usado para tomar muestras de densidad de carga sobre superficies conductoras  utilizando la jaula de Faraday y el electrómetro.

[pic 3]

Electrómetro

El electrómetro es un voltímetro usado para medir directamente el voltaje e indirectamente mide la corriente y la carga, porque la impedancia es alta (infinita) Ω, tiene una sencibilidad aproximadamente de 1000 veces mayor que el electroscopio de hoja de oro, posee un contador Zero que indica la polaridad de la carga, y mide cargas del orden  Coulomb. Con estas herramientas usted encuentra demostraciones electrostaticas y laboratorios faciles de realizar, con datos cuantitativos que proveen mas información. El electrómetro es alimentado por cuatro pilas AA (incluidas dentro del equipo) que pueden ser reemplazadas por la apertura de la parte posterior del electrómetro.[pic 4][pic 5]

[pic 6]

Jaula de Faraday

La jaula de Faraday fue diseñada por  Michael Faraday,  La jaula trabaja sobre el principio de que cualquier carga dentro de una superficie conductora induce una carga igual fuera de la superficie. La jaula permite tomar medidas de distribución de carga. La versión de Pasco de la Jaula muestra dos cilindros de alambre uno dentro del otro, uno está montado sobre una base de plástico.

El otro cilindro es un escudo que permite tener visibilidad del cilindro interior, cuando los cilindros son conectados a tierra ayudan a eliminar el exceso de carga y los campos de corriente AC.  El cilindro interior es la jaula de Faraday, está montada sobre barras aislantes, la jaula tiene un diámetro de 10 cm y 15 cm de alto.

[pic 7]

Esferas conductoras

Las esferas conductoras tienen 13 cm de diámetro y son hechas de níquel-plateado, acrilonitrilo-butadieno estireno (ABS) de plástico. Cada esfera está montada sobre una varilla aislante de policarbonato (resistencia de ) sujeta a una base. Cada esfera tiene un tornillo en la mitad de la esfera para conectar una fuente de voltaje o a tierra.[pic 8]

Las esferas y la varilla aislante deben conservarse limpia y sin huellas de dedos para minimizar las fugas de carga.

                [pic 9]

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