Péndulos Electrostáticos

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para La Defensa

Universidad Nacional Experimental

Politécnica de la Fuerza Armada

U.N.E.F.A Núcleo Sucre

Cumaná, Estado Sucre

FÍSICA II:

PRÁCTICAS DE LABORATORIO

Realizado por:

Cumaná, junio de 2012

INTRODUCCIÓN

La electricidad es una propiedad general de la materia, que se presenta en forma de “cargas”. La electricidad se manifiesta a través de interacciones (fuerzas) a distancia entre cargas eléctricas o entre cuerpos cargados. Las cargas eléctricas residen en las partículas elementales que constituyen el átomo: positivas (protones) y negativas (electrones). En el núcleo además, se encuentran otras partículas de masa similar a la del protón, pero que no tienen carga eléctrica es decir, los neutrones.

La electrostática corresponde al estudio de las fuerzas que ejercen éstas cargas cuando están en reposo (o su movimiento no es significativo). Cuando un cuerpo está electrizado se debe a que tiene un desequilibrio entre sus cargas eléctricas positivas o negativas. Cuando un cuerpo “adquiere carga eléctrica”, ya sea positiva o negativa, significa que el cuerpo cede o gana electrones. En efecto, no se genera carga eléctrica, sino que solamente se redistribuye. Cuando hay transferencia de carga entre cuerpos, son los electrones (cargas negativas) los que se transfieren desde un cuerpo a otro, ya que tienen una masa mucho menor que la masa de los protones, los que además se encuentran formando parte de los núcleos atómicos.

En algunas sustancias, las cargas eléctricas pueden desplazarse a través de ellas. En tal caso decimos que la sustancia o el cuerpo formado de ella es un conductor eléctrico. Si por el contrario, en una sustancia o un cuerpo no existe esta posibilidad de movimiento de las cargas, decimos que el cuerpo o la sustancia, es un aislador eléctrico. Las sustancias que se consideran conductoras de la electricidad pueden ser sólidas (como los metales) o bien fluidos (líquidos o gases). Es importante destacar que en el caso de los conductores sólidos, sólo pude desplazarse la carga negativa, es decir los electrones, ya que su pequeña y casi despreciable masa en relación a los núcleos hace que puedan “saltar” desde un átomo a otro sin que se observe movimiento de masas en el interior de la sustancia. Entre los materiales que nos rodean algunos son mejores conductores que otros. En situaciones ordinarias ellos pueden ordenarse desde Aisladores (o malos conductores) a Buenos Conductores, pasando por un grupo de materiales denominados Semiconductores.

Aisladores: vidrio, plástico, porcelanas, la mica, la seda, los gases secos.

Semiconductores: materiales con propiedades intermedias entre los buenos con¬ductores y los aisladores.

Buenos conductores: todos los metales, el carbón, las maderas verdes, el suelo húmedo, las soluciones de ácido, bases de sales.

Para indagar sobre el comportamiento y las características propias de ciertos cuerpos según su electrización, los investigadores se han planteado los siguientes objetivos.

OBJETIVOS

Objetivo General:

El estudiante estará en capacidad de analizar el comportamiento de cuerpos físicos electrizados cuando interactúan separadamente y entre sí, mediante la realización de experimentos con cuerpos cargados, que le permitirá comprender la naturaleza eléctrica y establecer las propiedades de las interacciones eléctricas.

Objetivos Específicos:

Investigar cuántos tipos de cargas existen y la forma de interactuar entre sí.

Determinar el tipo de carga que posee un cuerpo cargado.

Materiales Utilizados:

• Globos.

• Lata de refresco vacía, (Traer al laboratorio).

• Bolitas de anime pequeñas. (Traer al laboratorio).

• Hilo elástico (Traer al laboratorio).

• Papel aluminio (Traer al laboratorio).

MARCO TEÓRICO

La electricidad estática está constituida por cargas eléctricas estacionarias. Aún cuando no podemos ver la carga eléctrica, está presente en muchas situaciones de nuestra vida cotidiana. Por ejemplo: al peinarnos el cabello limpio y seco con un peine de plástico estamos creando electricidad estática, es decir, tanto el peine como el cabello quedan electrizados por frotamiento. Este efecto puede comprobarse al ver como es atraído el pelo por el peine, y mejor aún, si acercas el "peine electrizado" a un chorrito de agua saliendo de la llave del lavabo observará que se curva hacia el peine.

La carga eléctrica constituye una propiedad fundamental de la materia. Se manifiesta a través de ciertas fuerzas, denominadas electrostáticas, que son las responsables de los fenómenos eléctricos. Su influencia en el espacio puede describirse con el auxilio de la noción física de campo de fuerzas. El concepto de potencial hace posible una descripción alternativa de dicha influencia en términos de energías.

El término eléctrico, y todos sus derivados, tiene su origen en las experiencias realizadas por Tales de Mileto, un filósofo griego que vivió en el siglo sexto antes de Cristo. Tales estudió el comportamiento de una resina fósil, el ámbar (en griego elektron), observando que cuando era frotada con un paño de lana adquiría la propiedad de atraer hacia sí pequeños cuerpos ligeros; los fenómenos análogos a los producidos por Tales con el ámbar o elektron se denominaron fenómenos eléctricos y más recientemente fenómenos electrostáticos. El desarrollo de la teoría atómica permitió aclarar el origen y la naturaleza de los fenómenos eléctricos; la noción de fluido eléctrico, introducida por Benjamín Franklin (1706-1790) para explicar la electricidad, fue precisada a principios de siglo al descubrirse que la materia está compuesta íntimamente de átomos y éstos a su vez por partículas que tienen propiedades eléctricas.

La electrostática es la parte de la física que estudia este tipo de comportamiento de la materia, se preocupa de la medida de la carga eléctrica o cantidad de electricidad presente en los cuerpos y, en general, de los fenómenos asociados a las cargas eléctricas en reposo.

El interés de la electrostática

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