Electrización De Los Cuerpos UPIICSA

Objetivos.

• Distinguir los métodos existentes para cargar un cuerpo (inducción, contacto, frotamiento).

• Analizar la repulsión y atracción que se genera entre cuerpos cargados.

• Identificar el signo de la carga de un cuerpo cargado eléctricamente.

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

Introducción teórica.

Los cuerpos se electrizan al perder o ganar electrones. Si un cuerpo posee carga positiva, eso no significa exceso de protones, pues no tienen facilidad de movimiento como los electrones. Por tanto, debemos entender que la carga de un cuerpo es positiva si pierde electrones y negativa, cuando los ganan. Los cuerpos se electrizan por:

Frotamiento

Los cuerpos electrizados por frotamiento producen pequeñas chisparas eléctricas, como sucede cuando después de caminar por una alfombra se toca un objeto metálico o a otra persona. Estos fenómenos se presentan en climas secos o cuando el aire está seco, ya que las cargas electrostáticas se escapan si el aíre está húmedo.

Contacto.

Este fenómeno de electrización se origina cuando un cuerpo saturado de electrones cede algunos a otro cuerpo con el cual tiene contacto. Pero si un cuerpo carente de electrones, o con carga positiva, se une con otro, atraerá parte de los electrones de dicho cuerpo.

Inducción.

Esta forma de electrización se presenta cuando un cuerpo se carga eléctricamente al acercarse a otro ya electrizado.

Material utilizado.

• 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.

Esta práctica se encuentra dividida en diversos experimentos, los cuales se analizaran a continuación uno por uno.

Electrización por frotamiento.

Utilizando el gancho soporte para barras, suspendimos una barra de vidrio sin frotar en el péndulo electrostático.

a.2) Al aproximarle una barra de acrílico no se observó reacción alguna, debido a que ambos objetos tenían una carga que era eléctricamente neutra, lo cual se debe a que contienen cantidades iguales de electrones y protones.

a.3) Posteriormente, frotamos la barra de vidrio con el paño de seda, y la barra de acrílico con el paño de franela, pusimos la barra de vidrio nuevamente en los ganchos del péndulo, y acercamos, sin tocar, las regiones frotadas de ambas barras. Con esto, ambas barras se atrajeron, debido a que al ser frotadas adquirieron cargas diferentes.

b) Después de que la región frotada de la barra de vidrio entrara en contracto con la parte esférica del electroscopio, pudimos observar que las láminas que se encontraban dentro de esté, se separaban dependiendo de qué tan cerca se encontraban la barra de vidrio. En este experimento se observó lo que es la electrización por contacto.

b.1) Procedimos a descargar el electroscopio tocando la esfera con la mano y repetimos el experimento anterior, pero en esta ocasión, acercando la barra de piliesterina frotada previamente. Al igual que en el primer experimento, observamos que las hojas tendían a separarse mientras más cerca se encontraba la barra.

b.2) Con estos experimentos podemos darnos cuenta que el electroscopio es un dispositivo electrostático muy útil en la detección d cargas eléctricas y en la identificación del signo de las mismas.

Electrización por contacto.

a) Se tomó una barra de acrílico cargada previamente por frotamiento, se puso en contacto con la esfera maciza que se encontraba suspendida por medio del hilo aislante de plástico. La pusimos en contacto con la esférica del electroscopio y repetimos utilizando la esfera hueca. Se observó que la esfera quedo cargada con cargas negativas, que fueron generadas en la barra por el frotamiento con el paño. Cuando la esfera maciza se acerca al electroscopio se ve como las hojas se separan, después se descargó la bolita y al acercar la esfera hueva, ya no sucedió nada, debido a que ambos (la esfera hueca y la esférica del electroscopio) tenían una carga neutra.

b) El experimento anterior fue repetido con la barra de vidrio, los resultados que obtuvimos fueron más o menos los mismos, solo que la intensidad con que las laminillas metálicas se repelieron, disminuyo.

De estos experimentos podemos concluir que realmente es posible electrizar un cuerpo por contacto, esto puede ser deducido, debido a que las barras de vidrio y de acrílico lograron electrizar a la esfera maciza tan solo tocándola. El hecho de que fueran electrizadas se confirma durante la utilización del electroscopio, el cual reacciono ante el acercamiento de la esfera maciza, y dejo de hacerlo cuando la esfera hueca (que no fue tocada por las barras, es decir, que su carga era neutra) se hacerlo a la esférica del electroscopio.

Electrización por inducción.

a) Se tomó una barra de acrílico previamente cargada por frotamiento y se aproximó a 3cm de la esfera metálica con base aislante, evitando que tuviera contacto con ella. Cuando la barra se acerca a la esfera, los electrones que esta contiene son repelidos, haciendo que la esfera se polarice en dos regiones (A y B) y con ello quede eléctricamente cargada.

b) Posteriormente, tomamos el electroscopio y la pusimos en contacto con la región B de la esfera metálica, sin retirar la barra de las proximidades de la otra región de la esfera. En este proceso se puede observar, como la carga eléctrica de la barra de acrílico, hace que tanto la esfera como el electroscopio queden cargados por inducción. El acrílico electriza la esfera, y este a su vez, electriza al electroscopio.

c) Para continuar con el experimento, retiramos el electroscopio de la esfera, y lo pusimos en contacto con la misma barra cargada. Las

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