Fenómenos Electrostáticos Laboratorio 1

Fenómenos Electrostáticos

 Laboratorio 1

Luis Daniel Guardo Flórez / T00061980 / Ing. Civil

Daniel Enrique Pupo Gallego / T00063215 / Ing. Industrial

Andrés Felipe Martínez Orozco /T00058514 / Ing. Mecánica

Iván José Tamara Pérez / T00057830 / Ing. Mecánica

Grupo G2-Subgrupo 3

Presentado A: Ingeniera Isabela Mercado

Facultad de Ciencias Básicas- Laboratorio de Física Eléctrica

Fecha de Entrega:  16 de agosto de 2021

Universidad Tecnológica de Bolívar

Introducción

En esta practica identificamos los tipos de carga y como estos están actuando entre sí, vimos aplicada la ley de la conservación de la carga eléctrica, desempeñando un papel importante en la interacción del intercambio de partículas, como la ley de coulomb que es la fuerza de atracción entre las cargas, la carga es transferida en un segundo a través de un conductor.

Objetivos

Objetivo general:

Conocer el funcionamiento de los campos eléctricos.

Objetivos específicos:

• Saber y comprender como se transmite la energía eléctrica con los métodos de inducción, conducción y fricción.
• Observar y comprender el funcionamiento de la máquina de banda de Van de Graff

Marco Teórico

Carga eléctrica:

La Carga Eléctrica es aquella propiedad de determinadas partículas subatómicas que se produce cuando se relacionan unas con otras, esta interacción es electromagnética y se hace con las cargas positivas y negativas de la partícula, es una unidad del Sistema Internacional de Unidades y su unidad de medida es el Coulomb (C)

Existen dos tipos de cargas eléctricas, cargas positivas y cargas negativas, según la Ley de Coulomb, se establece que las cargas iguales se repelen, las cargas diferentes se atraen.

Protón: Carga positiva.

Electrón: Carga negativa.

neutrón: Sin carga.

Electroestática:

el estudio de los fenómenos electromagnéticos que ocurren cuando no hay cargas en movimiento, después de que se ha establecido un equilibrio estático, las cargas alcanzan rápidamente sus posiciones de equilibrio porque la fuerza eléctrica es extremadamente fuerte

El fenómeno de la carga electrostática es permanente y se genera principalmente por movimiento relativo, cada vez que las superficies de los materiales entran en contacto y se separan o tienen fricción entre sí. La electricidad estática en un entorno de trabajo puede generarse, por ejemplo, por fluidos que fluyen a través de tuberías aisladas. Se ocupa de las cargas eléctricas en reposo, las distribuciones de carga y los campos eléctricos de los objetos cargados. Ya en la antigüedad se sabía que ciertos materiales atraen pequeñas partículas ligeras, por ejemplo, trozos de papel (electricidad por fricción).

Campo eléctrico:

El campo eléctrico se puede considerar como una propiedad eléctrica asociada con cada punto del espacio donde una carga está presente en cualquier forma. Un campo eléctrico también se describe como la fuerza eléctrica por unidad de carga.

La fórmula del campo eléctrico se da como:

E = F / Q

Donde:

E: es el campo eléctrico.

F: es una fuerza.

Q: es la carga.

Los campos eléctricos generalmente son causados ​​por campos magnéticos variables o cargas eléctricas. La intensidad del campo eléctrico se mide en la unidad SI de voltios por metro (V / m). La dirección del campo se toma como la dirección de la fuerza que se ejerce sobre la carga positiva. El campo eléctrico está radialmente hacia afuera desde la carga positiva y radialmente hacia adentro hacia la carga puntual negativa.

Datos Experimentales

Video #1

En este video se busca es obtener electricidad estática por fricción, el cual el autor del video utiliza un tubo plástico, un pedazo de tela o ceda, los cuales tienen electricidad en estado de equilibrio, el empieza a frotar los dos materiales haciendo que uno de los dos pase electrones al otro, en este caso es que el tubo al friccionar con la tela adquiere electrones y ocasiona un desequilibrio electrónico, haciendo que las virutas de madera se adhieran al tubo y lo que busca el tubo es expulsar ese exceso de electrones, esto igual pasa con las tiras de papel, aluminio y el agua.

En la segunda parte utiliza un pequeño aparato que esta conformado por un corcho de caucho, laminas de aluminio y alambre de cobre, se obtiene que, al acercar el tubo cargado eléctricamente, las dos láminas de aluminio se separan, ya que las dos laminas se cargan con la misma carga y por eso se repelen.

1. ¿Qué fenómenos se muestra?

El fenómeno de la electroestática

1. Objetos y materiales utilizados

1. ¿Forma de carga?

R//: Electricidad por fricción

Video #2

péndulos eléctricos

Cargas adquiridas: negativas y positivas.

Empezamos la experiencia frotando el acrílico con la funda plástica, estos dos cuerpos se ceden cargas pueden ser negativas o positivas, en este caso primer caso cede cargas negativas al acrílico por eso observamos que hay atracción en el primer contacto pero después no, dado que ya tendríamos dos cuerpos cargados con el mismo tipo de carga, también acercamos la bolsa plásticas y vemos como en este caso hay atracción ya que la bolsa está buscando obtener esas cargas perdidas o cedidas para obtener un balance eléctrico. En el caso del poliéster pasa lo mismo que en la primera experiencia.

1. ¿Qué fenómenos se muestra?

R//: Electroestática

1. Objetos y materiales utilizados

Caso 1:

Caso 2

1. ¿Forma de carga?

R//: Electricidad por fricción o frotamiento

Video #3

Ley de cargas eléctricas.

La primera experiencia dice que cuando dos cuerpos están cargados con el mismo tipo de carga eléctrica estos se repelen como lo vemos en el caso de la barra de acrílico con la bola cubierta de aluminio y cuando el tipo de carga en los cuerpos es diferente se atraen como también pudimos observar lo que paso con la barra de vidrio y la misma bola cubierta de aluminio.

Objetos y material de objetos:

-        Medula de sauco reemplazada por una esfera de pluma foam cubierta de papel aluminio.

-        Barra de ebonita ahora reemplazada con dos barras, una de acrílico y la otra de vidrio para aclarar fenómenos de la experiencia.

-        Manta amarilla de un material elástico.

Nuestra segunda experiencia la tendremos con otro descubrimiento de William Gilbert, el electroscopio donde observamos la carga por inducción (sin tocar la esfera) y por conducción (tocando la esfera)  vemos que hay una bolita de aluminio y unida  a ella un hilo conductor en el otro extremo de este hilo estarían dos plaquitas de aluminio, todo esto estaría dentro de una esfera, vemos como las vemos viajan por el hilo conductor esto lo confirmamos porque las láminas al estar cargadas estas crean un campo magnético que las separa.

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