Potencial Electrico

Material

* 1 Generador Electrostático

* 1 Voltímetro Electrostático

* 1 Esfera Hueca Conductora

* 1 Sonda Eléctrica con cable

* 1 Péndulo Electrostático

* 1 Electroscopio

* 1 Vela

* 1 Cuba Electrostática

* 4 Cables caimán-caimán (1 m)

* 4 Cables banana-caimán (1 m)

4. Desarrollo Experimental

4.1 Parte: Detección del campo eléctrico indirectamente.

a) Se conectó la esfera hueca a la terminal positiva del generador electrostático a través del cable banana-caimán. El generador electrostático se conectó al mínimo voltaje por seguridad tanto del personal como del mismo equipo para evitar algún tipo de descarga que pudiese ocurrir. La operación se inició en 15kilovoltts.

b) Se activó el generador a su máximo.

c) Posteriormente se acercó el electroscopio hacia la esfera hueca para detectar si se encontraba electrizada, observándose en las láminas del electroscopio la separación entre ambas, indicando así la electrización de la esfera por cargas diferentes.

d) Después de lo anterior, se acercó el péndulo electrostático a la esfera hueca, sin que la esfera tocara a la hueca y se observó una interacción de atracción (fig. 2), este fenómeno se debió a que la esfera hueca se electrizó en su superficie, con una carga determinada al acercarse el péndulo se produce una redistribución superficial de cargas contrarias a las de la esfera hueca (Inducción) originando una atracción entre ambos cuerpos de forma que: cargas de distinto signo quedan atraídas, forma contraria en caso de cargas iguales (fig. 3)

Fig.2.- Interacción de atracción Fig.3 Explicación de efectos de cargas

e) Se repitió la instrucción anterior en puntos simétricos a la esfera hueca y de igual modo se observó un tipo de acercamiento entre los cuerpos.

Nuevamente se acercó el péndulo electrostático a la esfera hueca, pero esta vez haciendo contacto entre ambas. Al momento del contacto el fenómeno observado mostró al principio un acercamiento al hacer en contacto con la esfera, poco después ocurrió una repulsión entre ambos, esto se debe a que al entrar en contacto los objetos, pasa carga eléctrica del objeto cargado siendo el caso la esfera hueca al descargado (péndulo electrostático) y acaban repeliéndose (fig. 4)

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Figura 4. El objeto descargado se electriza con carga del mismo signo que el objeto cargado. Si el objeto descargado es conductor, la carga se redistribuye por toda la superficie.

f) En seguida, se colocó el péndulo a una distancia de la esfera y se observó el efecto de atracción.

g) Se desactivó el generador y el comportamiento observado indicaba que ambos cuerpos quedaron electrizados. Con cargas distintas en sus superficies en común.

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4.2. Parte: Comportamiento del campo eléctrico en las cercanías de un conductor esférico electrizado.

a) Se conectó la terminal positiva del generador electrostático a la esfera hueca a través de los cables banana-banana a 8 kilowatts conectando la terminal positiva del voltímetro a la zonda y su terminal negativa (tierra) a la terminal negativa del generador.

b) Activado el generador a su máximo se esperó a que se estabilizara.

c) Se colocó la zonda a 30 cm del centro de la esfera hueca y el generador de la banda

d) Encendida la vela se pasó en principio 2 veces a la flama de la vela a 3 cm de la zonda, pero al final lo pasamos 3 veces porque no presentaba algún efecto (fig. 5) Observándose un comportamiento de incremento en la escala del voltímetro.

Fig. 5 Incremento en la escala del voltímetro causado por la flama de la vela.

e) Cada intervalo de 2 cm se acercó la zonda a la esfera hueca pasando la vela entre ellas.

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