Practica 1 Fes Aragon

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES PLANTEL ARAGON

MATERIA: LAB. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

ALUMNO: JUAREZ CASTAÑEDA CESAR RODOLFO

PROFESOR: ING. SERGIO RAMIREZ RAMIREZ

PRACTICA No. 1 “ELECTROSTATICA”

GRUPO: EM-05

HORARIO: MARTES 3:00 – 5:30 PM

OBJETIVOS:

*Comprender el concepto de carga eléctrica

*Cargar cuerpos por frotamiento, contacto directo e inducción

*Descargar cuerpos por ionización y conducción

CONCEPTOS NECESARIOS:

a) carga eléctrica

b) ley de Coulomb

c) campo eléctrico

d) distribución de carga

e) principio de operación del generador de Van de Graf

f) formas diferentes de generar cargas eléctricas estáticas

g) convención de Franklin

EQUIPO:

2 soportes universales

1 metro de hilo de cáñamo

1 tira de polietileno

4 barras (vidrio, madera, hule duro, plástico)

4 excitadores (piel, seda, franela, polietileno)

1 generador de Van de Graf

1 esfera de cargas inducidas

1 muestreador de cargas eléctricas

1 caja de cerillos

1 esfera de descarga

Cables y conectores

INTRODUCCION:

Todo cuerpo en la naturaleza se encuentra en equilibrio eléctrico; es decir, neutro. Por eso se dice que cargar eléctricamente un cuerpo es generar en él un exceso o deficiencia de electrones. La electrostática es el estudio de la electricidad en reposo o que se mueve lentamente. Este estudiocomenzó cuando Tales de Mileto observo que el ámbar (electrón en griego) frotado con un pedazo de piel podía atraer cuerpos ligeros como la paja, plumas, etc.

En observaciones posteriores, William Gilbert comprobó que ciertas sustancias como el azufre, el vidrio y el lacre, al ser frotados, se comportaban como el ámbar, notando que los cuerpos electrizados se atraían o rechazaban entre sí.

LEYES ELECTROSTATICAS:

Dos cargas ejercen fuerza sobre si, que actúan sobre la línea que las une o las separa, y que es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa; esto es conocido como la Ley de Coulomb. Para definir la polaridad de los cuerpos cargados, se emplea la convención de Franklin, la cual establece que al frotar una barra de vidrio con franela o con seda, al vidrio se le atribuye siempre la carga positiva.

ELECTRIZACION:

Existen diversas formas de electrizar cuerpos, como:

* La triboelectricidad o carga por frotamiento, que consiste en frotar enérgicamente un cuerpo contra otro

* Por contacto, un cuerpo se electriza tocándolo con otro cuerpo que ya esta electrizado

* Por inducción, que consiste en acercar un cuerpo electrizado a otro que no lo está, sin tocarlo logrando se electrización

DESARROLLO:

CARGA POR FROTAMIENTO

1.- Breve explicación por parte del instructor sobre elempleo del generador de Van de Graf, y las cargas eléctricas

2.- Frote con la franela al tira de polietileno y cuélgala sobre el hilo suspendido entre los soportes de manera que la cara frotada quede frente a frente, como lo muestra la figura 1. Anote sus observaciones.

Esto se conoce como descarga por ionización

3.- Acerque un cerillo encendido entre las caras frotadas de la tira de polietileno, como se observa en la figura 2. Observa lo que sucede. Anote sus observaciones.

LO QUE SE PUDO OBSERVAR AL MOMENTO DE REALIZAR ESTE PASO ESQUE LA TIRA ES CARGADA DE FORMA POSITIVA YA QUE SE PUEDE VER UN FENOMENO DE REPULCION EN LA TIRA AL MOMENTO DE COLOCARLA EN LA CUERDA

4.- Cargue nuevamente la tira de polietileno. Utilizando la convención de Franklin, determine la polaridad de la carga contenida en la tira.

Polaridad de la tira = NEGATIVA [-]

5.- Frote las barras disponibles con los excitadores proporcionados y concluye el signo de la carga adquirida por la barra frotada, use como carga de prueba la tira de polietileno. Anote sus resultados en la tabla siguiente:

EXCITADOR | BARRA | CARGA DE LA BARRA |

PIEL | VIDRIOHULE DUROPLASTICOMADERA | POSITIVA [+]NEGATIVA [-]POSITIVA [+]POSITIVA [+] |

SEDA | VIDRIOHULE DUROPLASTICOMADERA | POSITIVA [+]NEGATIVA [-]POSITIVA [+]POSITIVA [+] |

POLIETILENO | VIDRIOHULE DUROPLASTICOMADERA | POSITIVA [+]NEGATIVA [-]POSITIVA[+]POSITIVA [+] |

FRANELA | VIDRIOHULE DUROPLASTICOMADERA | POSITIVA [+]NEGATIVA [-]POSITIVA [+]POSITIVA [+] |

CARGA Y DESCARGA POR CONTACTO

6.- Haga el arreglo de la figura

7.- Cargue el generador Van de Graf, poniéndolo a funcionar cinco segundos. Anote sus observaciones

SE PUEDEN OBSERVAR UNOS PEQUEÑOS DESTELLOS COLOR AZUL ENTRE LAS ESFERAS.

8.- Toque el casco del generador Van de Graf con la esfera de descarga. Después, compruebe la inexistencia de carga en el generador, tocando el casco de este. Anote sus observaciones.

Esto se conoce como descarga por conducción o contacto

DESPUES DE HABER TOCADO EL CASCO CON LA MANO SE PUEDE NOTAR QUE NO SE SIENTE NADA POR LO TANTO CONCLUIMOS QUE EL GENERADOR ESTA COMPLETAMENTE DESCARGADO Y POR ESA MISMA RAZON NO HAY ELECTRICIDAD EN ESTE.

9.- Cargue nuevamente el generador de Van de Graf y descárguelo por ionización. Anote sus observaciones

SE PUEDEN OBSERVAR UNAS PEQUEÑAS CHISPAS EN LA FLAMA Y SE INTUYE QUE EL GENERADOR SE DESCARGO POR IONIZACION.

10.- Cargue nuevamente el generador. Mediante el muestreador, tome una muestra de carga del casco y determine su polaridad

Polaridad del casco (conectado a tierra) = POSITIVA [+]

11.- Descargue el generador y el muestreador

...