Fenómenos electroestáticos
Enviado por Francisco López • 17 de Febrero de 2019 • Informe • 2.168 Palabras (9 Páginas) • 106 Visitas
FENÓMENOS ELECTROSTÁTICOS
Juan David Martín Castillo
Estudiante de Ingeniería Electrónica Universidad Tecnológica de Bolívar juanmartincas@gmail.com Colombia
Michell Elías Maloof Bardi
Estudiante de Ingeniería de Sistemas Universidad Tecnológica de Bolívar michmaloof@gmail.com Colombia
RESUMEN. La electrostática es el área de la física que se encarga de estudiar fenómenos asociados a cargas eléctricas en reposo. Utilizando las diferentes herramientas que presenta el laboratorio de la Universidad, se tendrá la capacidad de generar fenómenos electrostáticos como son los rayos y las propiedades con las que éste empieza su ciclo de formación. Fenómenos como la magnetización de objetos usando diferentes métodos como la fricción, conducción e inducción. En este informe se describen las propiedades eléctricas de los materiales, los cuales puedes ser: conductores, semiconductores y dieléctricos o aislantes, realizando diferentes experimentos en los que se entienda la naturaleza de la fuerza eléctrica y el concepto de campo.
Palabras claves. Fenómeno electrostático, materiales, conducción, fricción, contacto, inducción, cargas.
ABSTRACT. Electrostatic is the area of physics that is responsible for studying phenomena associated with electric charges at rest. Using different tools presented by the University laboratory, the ability to generate electrostatic phenomena such as lightning and properties that begins its training cycle will. Phenomena such as the magnetization of objects using different methods such as friction, conduction and induction. This report presents the electrical properties of the materials are described, which can be: conductors, semiconductors and dielectrics or insulating, conducting various experiments in which the nature of the electric force and the field concept is understood.
Keywords. Electrostatic phenomena, materials, driving, friction, contact, induction loads.
Yulisa De Los Ángeles Acuña Peña
Estudiante de Ingeniería Industrial Universidad Tecnológica de Bolívar ulisa_2008@hotmail.com Colombia
Jorge Camilo Miranda Palencia
Estudiante de Ingeniería Civil Universidad Tecnológica de Bolívar jorgecami0927@hotmail.com Colombia
INTRODUCCIÓN
La electricidad es una de las interacciones fundamentales descritas por la física. Aunque conocidos desde la antigüedad, los fenómenos eléctricos no empezaron a ser explicados de forma sistemática hasta los fines del siglo XVIII, y solo a mediados del siglo XIX se descubrió su estrecha relación con otra manifestación común de la naturaleza: el magnetismo.
La carga eléctrica es una de las propiedades básicas de la materia, aunque la comprensión extensa de sus manifestaciones se resistió durante siglos al escrutinio de la ciencia. Alrededor del año 600 a.C. en la antigua Grecia se conoce que al frotar ámbar con una piel, ésta adquiere la propiedad de atraer cuerpos ligeros, tales como trozos de paja y pequeñas semillas. De allí en adelante, personajes como William Gilbert, Charles Dufray y Benjamín Franklin, expusieron sus aportes y/o descubrimientos sobre la atracción y repulsión de elementos.
- ASPECTO TEÓRICO
La teoría atómica moderna explica el porqué de los fenómenos de electrización y hace de la carga eléctrica una propiedad fundamental de la materia en todas sus formas.
- PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LOS MATERIALES
La carga eléctrica es la responsable de las propiedades eléctricas de un material. Los cuerpos, según su capacidad de transmisión de la corriente eléctrica, son clasificados como:
[pic 1]
- Conductores. Son aquellos cuerpos que dejan traspasar fácilmente a través de ellos, la electricidad [1]. Las propiedades eléctricas de éstos están dominadas por fenómenos de conducción. Existen electrones libres en el material que pueden moverse libremente por él mismo y por eso, ser arrastrados por la acción de un campo eléctrico. Ejemplo: Los metales.
- Semiconductores. Materiales sólidos o líquidos capaces de conducir la electricidad mejor que un aislante, pero peor que un metal. Ejemplo: Silicio y Germanio.
- Dieléctricos. No conducen o permiten el paso de la corriente eléctrica a través de ellos, son llamados también, aislantes [1]. Ejemplo: Madera, plástico, entre otros.[pic 2]
- PROCESOS DE ELECTRIZACIÓN
Se trata de procesos que permiten que un cuerpo que se encuentra neutro eléctricamente adquiera carga eléctrica de algún tipo.
- Por inducción. Un cuerpo cargado atrae a un cuerpo neutro, produciendo una redistribución de cargas, causando zonas parciales cargadas positivamente y otras zonas cargadas negativamente, en este caso la carga neta inicial no es afectada, y podemos decir que un cuerpo ha sido cargado por inducción [2], ver Figura 1. [pic 3]
Figura 1. Carga por inducción
- Por contacto. Un cuerpo queda cargado por contacto, cuando uno de ellos toca al otro. En este caso ambos quedan cargados con la misma carga [3], ver Figura 2.
Figura 2. Carga por contacto
- Por frotamiento o fricción. La carga por fricción se encuentra en todos lados, cuando se peina, se desliza por la alfombra, se acaricia un gato, etc. lo que se está haciendo es transferir electrones por fricción cuando se frota un cuerpo con otro [4], ver Figura 3.
Figura 3. Carga por fricción
- GENERADOR DE VAN DER GRAAF
Es un dispositivo que permite generar grandes cantidades de carga electrostática. Tiene un motor que hace girar una banda sinfín y tiene un colector de carga que proporciona carga eléctrica a la banda a través de un peine, mediante la fricción. La banda transporta la carga y al friccionarse con el otro colector de carga, la carga es traspasada a la esfera metálica [5], ver Figura 4.
[pic 4]
Figura 4. Generador de Van der Graaf
- RUEDA DE WIMSHURT
Inventada por James Wimshurst en 1833, fue usada como fuente para los primeros tubos de rayos x. Se trata de un material electroestático construido por dos discos de material aislante, paralelos y muy próximos, y dispuestos sobre el mismo eje, para que puedan girar con rapidez en sentido inverso [6], ver Figura 5.
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