FENÓMENOS ELECTROSTÁTICOS

FENÓMENOS ELECTROSTÁTICOS

RESUMEN:

La práctica de laboratorio se llevó a cabo para observar algunos fenómenos de la electricidad estática, y de esta manera entender, deducir y conocer los principios que fundamentan dichos fenómenos, además de identificar el tipo de carga que tiene un objeto. Para ello se realizó un experimento sencillo con la ayuda de un electroscopio y electróforo, se logra cargar láminas de acetato y plexiglás, y por distintos procedimientos se transfiere la carga por inducción y conducción. Como resultado del experimento se obtuvo que; existen dos tipos de cargas eléctricas opuestas que logran generar dicho movimiento en la lámina de oro del electroscopio; existen diferentes formas de cargar un cuerpo eléctricamente, por inducción, conducción y frotamiento; y finalmente se comprobó que dependiendo de los materiales con que se froto las laminas, estas pueden adquirir o donar electrones.

1. INTRODUCCIÓN:

El experimento consiste en diferenciar y comprobar el comportamiento de las cargas por inducción y conducción. Se define dos cargas opuestas; positivas y negativas. Cuando un objeto cargado se junta a un segundo objeto neutro y aislado, se transfiere la carga quedando el segundo objeto con la misma carga, este fenómeno se llama Conducción. El fenómeno de inducción se da cuando se acerca un objeto cargado a otro neutro pero entre ellos existe un aislante. El objeto neutro se polariza y si este se conecta a tierra por el lado opuesto al objeto cargado, adquiere una carga opuesta a este.

2. MARCO TEÓRICO:

La materia por su composición y su estructura presenta diferencias en sus comportamientos eléctricos, cada material conserva y transfiere diferente cantidad de carga cuando se encuentran en contacto. Supongamos una esfera de polietileno neutra y suspendida de un hilo, es atraída a una barra de vidrio cargada positivamente, en si no hay una atracción por cargas opuestas, sino que hay una polarización en la esfera que permite la atracción. Por ello mediante este simple experimento no se puede comprobar que tipo de carga es. Los materiales aislantes no presentan semejante polarización por ello no sirven de medio para la transferencia de cargas.

La naturaleza de la carga en sí fue establecida por convención por Benjamín Franklin donde una varilla de vidrio frotada con un paño de seda es de carga positiva y una varilla de caucho frotada con lana es de carga negativa. Con esta convención se estableció la serie triboeléctrica que determina una jerarquía de carga que poseen algunos materiales empezando por los materiales más electropositivos.

3. MONTAJE

El montaje consiste en un electróforo, que es una placa con un mango cuya superficie está aislada con pintura (ver figura1), 2 electroscopios (ver figura 2 y 3), cables eléctricos, placa de plexiglás, láminas de acetato, paños de seda viscosa y poliéster.

4. PROCEDIMIENTO:

5. ANÁLISIS Y RESULTADOS

Para conocer la naturaleza de las cargas de ciertos materiales, bajo diferentes condiciones, usamos un electroscopio. Se realizaron observaciones por el método 1 y el método 2 (inducción), que se resumen en la Tabla 1. y en la Tabla 2. Respectivamente.

METODO 1

Observación Objeto usado en la carga inicial del electroscopio Objeto usado para cargar el electróforo Deflexión del electroscopio

1 Plexiglás (frotado) Acetato

(frotado) Disminuye

2 Acetato

(frotado) Plexiglás (frotado) Disminuye

3 Plexiglás (frotado) Plexiglás (frotado) Aumenta

* Frotado de dos láminas de acetato una sobre la otra, (1) lamina superior, (2) lamina inferior.

Observación Objeto cargado 1 Objeto cargado 2 Deflexión del electroscopio

1 Acetato (frotado) Plexiglás (frotado) Aumenta

2 Acetato (1)* Acetato (2)* Disminuye

* Frotado de dos láminas de acetato una sobre la otra, (1) lamina superior, (2) lamina inferior.

En base a las observaciones y conociendo los procesos de carga por inducción y frotamiento, además de la definición de carga positiva y negativa. Podemos establecer la naturaleza de las cargas de los diferentes objetos.

Del primer método notamos que al momento de cargar un electróforo este obtiene un tipo de carga contraria al objeto inicial (carga por inducción). Además vemos que en el momento que se produce la carga del electróforo

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