ESTUDIO DE LAS CARGAS ELÉCTRICAS

Colegio San Ignacio de Loyola [pic 1]

V año Sección A

Cátedra: Física

ESTUDIO DE LAS CARGAS ELÉCTRICAS

Integrantes:

Andrea Duque

         José Joaquín Espinoza  

Doménica Grijalva

PROBLEMA

En esta práctica se llevará el estudio de cargas eléctricas y los diferentes métodos que pueden ser empleadas, en nuestra vida cotidiana, para poder cargar un cuerpo ya sea positiva o negativamente.

Explicar por qué ciertos cuerpos al ser frotados son atraídos a otros cuerpos y el comportamiento de las cargas eléctricas en los diferentes momentos de electrización.

Registrar mediante gráficas los resultados obtenidos mediante esta práctica para poder compararlos con la teoría y así poder sacar conclusiones a través de esa discusión.

OBJETIVOS

Evidenciar de manera experimental las distintas interacciones electroestáticas.

1. Demostrar experimentalmente los métodos de electrización entre cuerpo comparando las interacciones observadas en el desarrollo de la experiencia.
2. Demostrar el anunciado de la Ley Fundamental de la electrostática.
3. Diferenciar los signos de dos cargas eléctricas.
4. Determinar la fuerza eléctrica entre dos objetos electrizados.

MARCO TEÓRICO

Carcas eléctricas: Las cargas eléctricas son partículas que ejercen fuerzas atractivas y repulsivas entre ellas. Por ser partículas, tienen una masa que se opone a ser acelerada por fuerza alguna, y sufre la atracción gravitacional del centro de la Tierra, como todos los demás cuerpos sobre la superficie del mundo. Se dividen en dos tipos diferentes: las cargas positivas y las cargas negativas. Una positiva y una negativa se atraen entre sí. Si se atraen, deben ser de distinta carga.

Electrización: Cuando a un cuerpo se le dota de propiedades eléctricas, es decir, adquiere cargas eléctricas, se dice que ha sido electrizado.

Electrización por Contacto: Considerada como la consecuencia de un flujo de cargas negativas de un cuerpo a otro. Si el cuerpo cargado es positivo es porque sus correspondientes átomos poseen un defecto de electrones, que se verá en parte compensado por la aportación del cuerpo neutro cuando ambos entran en contacto, El resultado final es que el cuerpo cargado se hace menos positivo y el neutro adquiere carga eléctrica positiva. Aun cuando en realidad se hayan transferido electrones del cuerpo neutro al cargado positivamente, todo sucede como si el segundo hubiese cedido parte de su carga positiva al primero. En el caso de que el cuerpo cargado inicialmente sea negativo, la transferencia de carga negativa de uno a otro corresponde, en este caso, a una cesión de electrones.

Electrización por Fricción: Por efecto de la fricción, los electrones externos de los átomos del paño de lana son liberados y cedidos a la barra de ámbar, con lo cual ésta queda cargada negativamente y aquél positivamente. En términos análogos puede explicarse la electrización del vidrio por la seda. En cualquiera de estos fenómenos se pierden o se ganan electrones, pero el número de electrones cedidos por uno de los cuerpos en contacto es igual al número de electrones aceptado por el otro, de ahí que en conjunto no hay producción ni destrucción de carga eléctrica. Esta es la explicación, desde la teoría atómica, del principio de conservación de la carga eléctrica formulado por Franklin con anterioridad a dicha teoría sobre la base de observaciones sencillas.

Electrización por Inducción: Es un efecto de las fuerzas eléctricas. Debido a que éstas se ejercen a distancia, un cuerpo cargado positivamente en las proximidades de otro neutro atraerá hacia sí a las cargas negativas, con lo que la región próxima queda cargada negativamente. Si el cuerpo cargado es negativo entonces el efecto de repulsión sobre los electrones atómicos convertirá esa zona en positiva. En ambos casos, la separación de cargas inducida por las fuerzas eléctricas es transitoria y desaparece cuando el agente responsable se aleja suficientemente del cuerpo neutro.

Electroscopio: Un electroscopio es un instrumento antiguo utilizado para detectar carga y medir potencial eléctrico. Si la esfera metálica de la parte superior se pone en contacto con un conductor cargado, las delgadas hojas de metal (láminas de oro o aluminio) adquirirán el mismo potencial que el conductor. La carga en las hojas será proporcional a la diferencia de potencial entre ellas y la caja. La fuerza de repulsión que existirá entre las hojas, debido a sus cargas idénticas, puede medirse observando el valor de la desviación de un escala.

Electroestática: Rama de la Física que estudia las interacciones entre cuerpos cargados eléctricamente que se encuentran en reposo.

METODOLOGÍA

Materiales

• 1 Electroscopio
• 2 péndulos electroestáticos (bolas de aluminio)
• Barra de vidrio
• Barra de acrílico
• 1 trozo de lana
• 1 lienzo de poliéster
• 3 globos
• 1 lata de aluminio
• 20g sal
• 20g pimienta
• 1 tramo de pabilo 160 cm
• 1 regla de un metro
• 1 transportador

Procedimiento

        En esta práctica tuvimos que realizar cinco experiencias.

Parte I Método de electrización: Usando la barra de acrílico la frotamos con la lana aproximándola al péndulo pero sin tener ningún tipo de contacto.

Parte II Electroscopio: Antes de comenzar con esta experiencia se debe verificar que el electroscopio se encuentre sin ningún tipo de carga, agarrar la barra de acrílico sin haberla cargado y acercarla al electroscopio sin tener ningún tipo de contacto. Después de haberla acercado se debe frotar la barra de acrílico con la tela de lana y acercarlo al electroscopio dicho proceso se debe repetir pero a diferencia de que este se debe de desarrollar usando la barra de vidrio y la tela de poliéster.

Parte III Electrización por Inducción: esta experiencia se divide en dos partes, la primera, se debe de aproximar la barra de acrílico, después de haberla frotado con la tela de lana, sobre el electroscopio, sin retiras la barra se debe tocar con un de dedo de unos de los integrantes del grupo la parte superior del electroscopio, y retirar ambos al mismo tiempo.

Parte IV Separando Sal y Pimienta: En una hoja blanca se agregó los 20g de Sal y los de 20g de Pimienta y se mezclan, seguidamente se debe frotar uno de los globos en el cabello de uno de los integrantes del equipo para que este así pueda ser electrizado a través del frotamiento.

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