Practica de laboratorio el electroscopio

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EL ELECTROSCOPIO

Gomez, . Hernández, . Suaza, .[pic 2][pic 3][pic 4]

RESUMEN

Introducción: Se pretende evidenciar la presencia de la fuerza entre las cargas eléctricas, deduciendo así mismo experimentalmente a partir del electroscopio la existencia de los dos tipos de carga eléctrica, observando la diferencia del comportamiento de los materiales conductores y los aislantes.

Marco teórico: El átomo en su estado natural posee el mismo número de electrones que de protones, por lo tanto, es eléctricamente neutro, ahora si un átomo pierde electrones queda cargado positivamente, y si gana electrones queda cargado negativamente, estas situaciones se pueden dar a través de frotamiento, obteniendo como resultado la ganancia y perdida de electrones.

Montaje experimental y procedimientos: Se realizaron dos tipos de cargas para el electroscopio, una carga por contacto y otra por inducción; en la carga por contacto se procedió a frotar una barra de ebonita y otra de vidrio generando una carga en cada una de ellas y observando sus resultados con ayuda del electroscopio al presenciar separación de láminas de oro, en la carga por inducción se utilizó la ayuda tres conductores como alambre de cobre, cuerda y madera cada uno con mejor poder conductor que el otro, realizando el mismo procedimiento anterior de cargar una barra de ebonita por frotamiento y observando los resultados entre dos electroscopios conectados por dichos objetos.

Análisis y conclusiones: Al realizar un frotamiento con una barra de ebonita, esta misma quedaba con carga negativa lo que ocasionaba que las dos laminas del electroscopio se repelen, mientras que al realizar un frotamiento con una barra de vidrio se evidencia que esta misma queda positivamente ocasionando igualmente una fuerza de repulsión. Se puede concluir que existen fuerzas eléctricas, las cuales interactúan de forma repulsiva o atractiva, dependiendo de la interacción de cuerpos cargados.

Palabras clave: Cuerpos cargados, fuerza de atracción, fuerza de repulsión, electroscopio.

ABSTRACT

Introduction: The aim is to demonstrate the presence of force between the electric charges, also deducing experimentally from the electroscope the existence of the two types of electric charge, observing the difference in the behavior of the conductive materials and insulators.

Theoretical framework: The atom in its natural state has the same number of electrons as protons, therefore, it is electrically neutral, now if an atom loses electrons it is positively charged, and if it gains electrons it is negatively charged, these situations can be given through rubbing, resulting in the gain and loss of electrons.

Experimental set-up and procedures: Two types of charges were made for the electroscope, a charge by contact and another by induction; in contact loading, an ebonite bar and a glass bar were generated, generating a charge in each one of them and observing their results with the help of the electroscope when witnessing the separation of gold sheets, in the induction load the aid was used three conductors such as copper wire, rope and wood, each with better conductive power than the other, performing the same procedure as before loading an ebonite bar by rubbing and observing the results between two electroscopes connected by said objects.

Analysis and conclusions: When rubbing with a bar of ebonite, it was left with a negative charge which caused the two sheets of the electroscope to repel, while rubbing with a glass bar shows that it remains positively also causing a repulsive force. It can be concluded that there are electric forces, which interact in a repulsive or attractive way, depending on the interaction of charged bodies.

Key words: Charged bodies, force of attraction, repulsive force, electroscope.

INTRODUCCIÓN

El electroscopio es aquel que sirve para detectar la carga eléctrica y observar algunas de sus propiedades, dicha práctica permite realizar varios experimentos que nos permitan evidenciar el funcionamiento de este y el análisis respectivo con cada material que se utiliza.

Es importante observar la presencia de la fuerza entre las cargas eléctricas, deducir experimentalmente la existencia de los dos tipos de carga eléctrica y por último observar la diferencia del comportamiento de los materiales conductores y los aislantes, pues estos son los propósitos más relevantes de la práctica, que para llevar a cabo el cumplimiento de estos propósitos es necesario hacer un tipo de pruebas experimentales que implique observar, analizar e interpretar detalladamente lo anteriormente escrito. Para ello se hizo uso de un electroscopio, una barra de ebonita, paño, lana, trozos de papel, vidrio, entre otros utensilios que generen cierta importancia dentro de la práctica experimental.

 MARCO TEÓRICO

La presente práctica está dada por diversos experimentos que permiten entender clara y detalladamente las funciones de un electroscopio, el fenómeno que este genera y su concepto básico.

Se ha llegado a la conclusión que un electroscopio no es más que un instrumento que permite determinar la presencia de cargas eléctricas y su signo por otro lado, hay que tener en cuenta que diversos objetos pueden cargarse por frotamiento, unos con carga positiva como el plástico y otros con carga negativa como el vidrio), y la presencia de estas cargas puede ser detectada por el electroscopio. Si el electroscopio se descarga vuelve a su posición normal, esto lo conseguimos tocando con un conductor (metal) o tocándolo nosotros mismos que también somos conductores.

Sin embargo, cabe aclarar que para entender mejor dicho fenómeno es inevitable no hablar del tan famoso átomo, pues se recuerda que este está constituido por un núcleo en el cual se encuentran unas partículas denominadas protones que tienen carga eléctrica positiva, otras llamadas neutrones que no poseen carga eléctrica neta, alrededor del núcleo se ubican unas partículas denominadas electrones que tienen carga eléctrica negativa. El átomo en su estado natural posee el mismo número de electrones que de protones, por lo tanto, es eléctricamente neutro, ahora si un átomo pierde electrones queda cargado positivamente, y si gana electrones queda cargado negativamente, estas situaciones se pueden dar a través de frotamiento como se explica en el párrafo anterior, pues esta es la manera más sencilla de ganar o perder electrones.

MONTAJE EXPERIMENTAL Y PROCEDIMIENTOS

Para llevar a cabo la práctica experimental se realizaron los siguientes procedimientos:

1. Frote fuertemente la barra de ebonita dada para la práctica contra un pedazo de paño o lana, luego acérquela a unos trozos de papel, como se indica en la figura N°1.

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            Figura 1: Frotamiento barra de ebonita. Fuente de elaboración propia

1.1De lo anteriormente hecho se puede apreciar que al frotar la ebonita              contra el paño muy fuerte se genera una carga en la ebonita que hace que materiales como el papel generen una serie de contacto como se muestra a continuación.

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Figura 2: Barra de ebonita en contacto con trozos de papel. Fuente de elaboración propia.

1. Se repite el procedimiento con una barra de vidrio como se indica en la figura N°3

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            Figura 3: Frotamiento de barra de vidrio.  Fuente de elaboración propia

2.2 Aquí se evidencia claramente que el vidrio no genera ninguna serie de                  carga eléctrica suficientemente fuerte como para que esta pueda atraer los papeles, a continuación se refleja el suceso.

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Figura 4: Barra de vidrio sin atracción de trozos de papel. Fuente de elaboración propia.

2.3 Es importante aclarar que la barra de ebonita adquiere cierta carga, debido al compuesto del material, por otro lado el vidrio no presenta ninguna propiedad electromagnética visible ya que al momento de hacer el experimento con el papel no presenta ningún cambio.

1. Con un pedazo de lana o paño es necesario frotar nuevamente la barra de ebonita, luego acérquela a la cabeza del electroscopio sin tocarla. Como se evidencia a continuación.

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Figura 5: Cargamento de barra de ebonita con un pedazo de paño. Fuente de elaboración propia.

3.1 En la figura número seis se puede apreciar claramente que las láminas del electroscopio no se separan, esto quiere decir que dicho instrumento no se encuentra cargado.

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Figura 6: Laminas del electroscopio unidas al presentar carga la barra de ebonita.

1. Ahora se hace el mismo procedimiento que está descrito en el numeral 3, pero cambiando la barra de bonita por una de vidrio y se puede observar que: figura N° 7

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Figura 7: Barra de vidrio cargada, separando las dos láminas. Fuente de elaboración propia.

1. Aquí se evidencia que las láminas del electroscopio se separan, se dice que el electroscopio está cargado; en el caso de que la cabeza se haya tocado con la barra el electroscopio se carga por contacto como se muestra en la figura anterior.

1. Por último se carga el electroscopio con una barra de ebonita y luego se toca la cabeza del electroscopio con el dedo contacto a tierra, a continuación se muestra el diagrama de dicho procedimiento.

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Figura 8 y 9: Carga del electroscopio y contacto polo a tierra. Fuente de elaboración propia

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