INFORME DE LABORATORIO #1 LEY DE COULOMB

Ley de Coulomb[pic 1]

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INFORME DE LABORATORIO #1

LEY DE COULOMB

Luisa Fernanda Sarmiento

Cod: 20192015099

e-mail: lfsarmientov@correo.udistrital.edu.co

Kevin Johan Bustos

Cod: 20192015089

e-mail: kjbustosg@correo.udistrital.edu.co

Juan Pablo Rondón

Cod: 20192015083

e-mail: jprondons@correo.udistrital.edu.co

        RESUMEN: A partir de la interacción entre las partículas con diferentes cargas y distancias, observar qué tipo de circunstancias influyen en la interconexión entre ellas. Analizando de qué manera varía la fuerza que interviene entre las partículas.

PALABRAS CLAVE: Carcas eléctricas, ley de Priestley, permitividad, polarización.

1. OBJETIVOS

1. OBJETIVO GENERAL

Desarrollar habilidades de pensamiento lógico- matemático de tal forma que el estudiante pueda usar la ley de Coulomb para calcular fuerza eléctrica entre partículas cargadas.

1. OBJETIVOS ESPECIFICOS:

• Identificar las habilidades requeridas para desarrollar el pensamiento lógico – matemático.
• Realizar un laboratorio virtual con ayuda de un simulador web para calcular la fuerza eléctrica para diferentes cargas y distancias, verificando el comportamiento de ésta en relación a cada una de las variables necesarias para calcularla
• Evaluar el conocimiento adquirido tras analizar los resultados obtenidos en el laboratorio.

1. MARCO TEÓRICO

• Constante dieléctrica: Es una magnitud física que nos cuantifica la capacidad de un material para acumular carga eléctrica entre dos partículas. Los materiales dieléctricos son aquellos que no poseen conductividad, se les cataloga como aislantes en su totalidad. Aunque en ocasiones pueden llegar a tener muy poca permitividad como también se le denomina a este tipo de propiedad microscópica. A parte del valor que tiene la constante dieléctrica (K) de un cierto material, este nos define el grado de polarización eléctrica que tiene la sustancia cuando es sometida o influenciada por un campo eléctrico externo. 
• Fuerzas universales: Se han definido como fuerzas universales los siguientes 4 fenómenos.

• Fuerza de interacción nuclear fuerte
• Fuerza electromagnética
• Fuerza de interacción  nuclear débil
• Interacción gravitatoria

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        Ilustración 1

• Charles Augustín de Coulomb: (Angulema, Francia, 1736 - París, 1806) Físico francés. Su celebridad se basa sobre todo en que enunció la ley física que lleva su nombre (ley de Coulomb), que establece que la fuerza existente entre dos cargas eléctricas es proporcional al producto de la carga eléctrica e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Las fuerzas de Coulomb son unas de las más importantes que intervienen en las reacciones atómicas.

Influido por los trabajos del inglés Joseph Priestley sobre la repulsión entre cargas eléctricas del mismo signo, desarrolló un aparato de medición de las fuerzas eléctricas involucradas en la ley de Priestley, y publicó sus resultados entre 1785 y 1789. Estableció que las fuerzas generadas entre polos magnéticos iguales u opuestos son inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia entre ellos, lo cual sirvió de base para que, posteriormente, Simon-Denis Poisson elaborara la teoría matemática que explica las fuerzas de tipo magnético.

• Fuerza eléctrica en los purificadores de aire: A medida que las partículas se mueven a través de la corriente de aire impartido, el filtro toma una carga de partículas y las mueve hacia una zona de ionización, denominándose efecto de descarga de corona, ya que los iones tienden a moverse hacia los electrodos colectores desde la corona o anillo alrededor de los electrodos de descarga. Durante este movimiento, los iones generados chocan con las partículas de contaminación suspendidas en el aire, las cuales se cargan positivamente (cada partícula puede ser cargada por muchos iones diferentes, alcanzando cargas eléctricas muy elevadas). Las partículas cargadas positivamente (+) son entonces empujadas hacia los electrodos colectores (-) y ahí son capturadas.

Las etapas de filtración o la separación de partículas suspendidas dentro del funcionamiento de los filtros de aire electrostáticos son las siguientes:

Etapa 1: La ionización de las partículas suspendidas en el aire, es posible lograrla haciéndolas pasar a través de un sistema de electrodos y unas placas de aluminio.

Etapa 2: Cargadas ya las partículas suspendidas, pasan a través de un campo electrostático, construido por un conjunto de placas de aluminio conectadas alter- nativamente a distinto potencial, se mueven hacía los electrodos donde quedan depositadas. En el caso de gotas líquidas, se produce coalescencia, y la película líquida se aprecia se desliza a lo largo de las placas de aluminio.

Etapa 3: Eliminación del material recogido en los electrodos, mediante la limpieza de los mismos.

1. MATERIALES

• Computador
• Conexión a internet
• Libreta de apuntes
• Calculadora

1. METODOLOGÍA

1. Carga fija 90 [pic 3][pic 4] con distancia constante y carga móvil variable.

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1. Carga móvil 90 [pic 6][pic 7] con distancia constante y carga fija variable.

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1. Carga fija y móvil 90 [pic 9][pic 10] con distancia variable.

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[pic 12]

1. ANALISIS DE RESULTADO

1.        Realice un análisis a partir de la gráfica obtenida con los valores de la tabla 1

R: Como se puede observar claramente en la gráfica 1 es una relación fuerza vs Carga la cual da como resultado una gráfica lineal creciente ya que la carga está cambiando siempre en base (10) y la distancia con la otra carga eléctrica es la misma lo que hace que aumente siempre en la misma cantidad, en este caso  32 F(N).

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