Fisica electrica. Electrización por frotamiento

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCION

OBJETIVOS

PLANTEAMIENTO

MARCO TEORICO

Electrización: Se denomina electrización al efecto de ganar o perder cargas eléctricas, normalmente electrones, producido por un choque de partículas subatómicas

Electrón: una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental negativa. Un electrón no tiene componentes o subestructura conocidos; en otras palabras, generalmente se define como una partícula elemental.

Electroscopio: es un instrumento que se utiliza para saber si un cuerpo está cargado eléctricamente. El electroscopio consiste en una varilla metálica vertical que tiene una esfera en la parte superior y en el extremo opuesto dos láminas de aluminio muy delgado. La varilla está sostenida en la parte superior de una caja de vidrio transparente con un armazón de cobre en contacto con tierra. 

Escala triboelectrica: La secuencia triboelectrica es una lista de materiales dispuestos en un orden determinado. Frotando dos materiales de la secuencia, el que esté en la posición más alta se cargará positivamente, mientras que el que se sitúe más abajo se carga negativamente.

5. Procedimiento

5.1.1 Electrización por frotamiento

¿Qué indica que el electroscopio se ha cargado eléctricamente?

Las láminas de aluminio se separan, por tanto, el electroscopio se cargó eléctricamente ya que al realizar fricción sobre el tubo PVC este se carga negativamente y esa carga se transmite al electroscopio

Observar (Imagen1, Imagen2)

¿Qué observa al tocar el cilindro con el dedo después de estar cargado eléctricamente?

Las láminas de aluminio vuelven a unirse ya que el dedo por tener carga neutra estabiliza el electroscopio.

Observar (Imagen3, Imagen4)

Explique cómo se produce la electrización por frotamiento

Al poner un cuerpo en contacto con un conductor se da la transferencia de carga de un cuerpo al otro y así el conductor queda cargado positivamente o negativamente, dependiendo de si el gano o perdió electrones.

5.1.2 Demostración por parte de los expositores

De acuerdo a la escala triboeléctrica ¿Qué carga obtuvieron los tubos de PVC y el frasco de vidrio, utilizados en el experimento?

El tubo PVC obtuvo carga negativa

El frasco de vidrio obtuvo carga positiva

¿Qué paso cuando se acercaron los dos tubos de PVC electrizados previamente por frotación? Explique porque sucede este fenómeno

Al acercarse los dos tubos de PVC tienden a alejarse uno del otro ya que ambos están cargados negativamente y las cargas del mismo signo se repelen.

¿Qué paso cuando se acercaron el tubo de PVC y el frasco de vidrio electrizados previamente por frotación, explique porque sucede este fenómeno?

El tubo PVC tiende a girar en la dirección en la que se mueve el frasco de vidrio cargado eléctricamente, esto sucede debido a que, el vidrio, al ser frotado con la lana, se cargó positivamente mientras que el tubo de PVC tiene carga negativa y cargas diferentes se atraen.

5.2 Transferencia de cargas eléctricas

5.2.1 Electrización por contacto

Cuando se pone en contacto el tubo de PVC cargado eléctricamente por frotación, con el cilindro conductor del electroscopio, este queda electrizado por contacto

Explique cómo se produce la electrización por contacto

Se puede cargar un cuerpo neutro con solo tocarlo con otro previamente cargado. En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de carga, es decir, si se toca un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el primero debe quedar con carga positiva. Esto se debe a que habrá transferencia de electrones libres desde el cuerpo que los posea en mayor cantidad hacia el que los contenga en menor proporción y manteniéndose este flujo hasta que la magnitud de la carga sea la misma en ambos cuerpos.

5.2.2 Electrización por Inducción

5.2.2.1 ¿Qué sucede al colocar un tubo PVC descargado eléctricamente sobre varios trocitos de papel?

No ocurre nada ya que al estar descargado eléctricamente el tubo de PVC no hay interacción entre las cargas con el papel ya que ambas son cargas negativas y por tanto se repelen.

¿Qué sucede al colocar un tubo PVC cargado eléctricamente sobre varios trocitos de papel?

El papel se pegaba al tuvo de PVC ya que el papel al tener carga negativa y el PVC carga positiva, se atraen.

Observar (Imagen5, Imagen6)

¿En qué momento se originan las fuerzas atractivas en el proceso anterior? Explica el origen o causa de estas fuerzas

Se originaban al frotar el tubo PVC con la lana ó papel

Esto pasa debido a que al realizar friccion el tubo PVC con la lana este gana electrones y por tanto queda cargado negativamente, dado que, al acercamiento con el papel, este atrae los protones del papel que esta neutro explicando el por qué el papel se pega al PVC

¿Qué puede concluir respecto de la intensidad de fuerzas eléctricas y gravitacionales que actúan sobre los trozos de papel?

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