LA CARGA ELÉCTRICA

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE NICARAGUA[pic 1]

DEPARTAMENTO  DE FÍSICA

ASIGNATURA LABORATORIO III

GUIA DE LABORATORIO No. 02

LA CARGA ELÉCTRICA

Introducción

Toda materia se compone de átomos y éstos de partículas elementales como con los electrones, protones y neutrones. Los electrones y los protones tienen una propiedad llamada carga eléctrica, los neutrones son eléctricamente neutros porque carecen de carga. Los electrones tienen una carga negativa, mientras que los protones presentan una carga positiva.

El átomo está constituido por un núcleo en el cual se encuentran los protones y los neutrones, alrededor de éste giran los electrones. Un átomo normal es neutro, pues tiene el mismo número de protones que de electrones. Sin embargo, un átomo puede ganar electrones y quedar con carga negativa. O bien, puede perderlos y tener carga positiva.

La carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículas sub-atómicas que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos siendo, a su vez, generadora de ellos. La interacción entre carga y campo eléctrico es la fuente de una de las cuatro fuerzas fundamentales, la fuerza electromagnética.

La carga eléctrica es de naturaleza discreta, fenómeno demostrado experimentalmente por Robert Millikan. Por definición, los electrones tienen carga -1, también notada -e. Los protones tienen la carga opuesta, +1 o +e.

Un principio esencial de la electricidad es que cargas del mismo signo se repelen y cargas de signo contrario se atraen. Los cuerpos se cargan eléctricamente por frotamiento, contacto e inducción.

Un péndulo eléctrico consiste de una esfera de médula de saúco sostenida por un soporte con un hilo de seda aislante.

En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de carga eléctrica se denomina culombio (símbolo C). Se define como la cantidad de carga que pasa por una sección en 1 segundo cuando la corriente eléctrica es de 1 amperio, y se corresponde con la carga de 6,25 × 1018 electrones aproximadamente.

Objetivo General:

• Cargar eléctricamente un cuerpo con los dos tipos de carga (positiva y negativa), y observar los efectos de atracción y repulsión entre cuerpos cargados

• Conocer las distintas formas de electrificación de un cuerpo.

• Entender la diferencia entre cuerpos aislantes y cuerpos conductores.
• Entender la diferencia entre inducción electrostática y polarización.
• Explicar el funcionamiento del electroscopio y de las máquinas electrostáticas como el Generador de Van de Graaf y la máquina de Wimshurst.

Materiales y Equipos

1 Barra de ebonita

1 Barra de plexiglás

2 borne aislado

2 Nuez doble

Papel acetato

2 Péndulo electrostático conductor

Péndulo electrostático

Piel de gato

Tornillo de mesa

Varilla soporte

Dos esferas conductoras

1 electroscopio

1 Generador de Van de Graaf

1 Máquina de Wimshurst

Procedimiento 1.

1. Cuelgue la bolita de poliestireno (blanca) del borne aislado como se observa en la figura 1.[pic 2]

1. Frote enérgicamente la barra de ebonita con la piel de gato apretando la piel con fuerza alrededor de la barra.  Acérquela después a la bolita anterior.  Observa y anota lo que sucede antes y después de tocar la bolita.

Anote lo que observa.

3.- Toque la bolita con la mano. Repite el experimento anterior frotando la barra de plexiglás con el papel de acetato.

Anote lo que observa.

4.- Cuelgue ahora el péndulo electrostático conductor del borne aislado. Frota la barra de ebonita con la piel de gato y acérquela a la bolita.  Observa lo que ocurre antes y después de tocar la bolita.

Anote lo que observa.

5.- Toque el péndulo con la mano.  Frota la barra de plexiglás con el papel de acetato y s

Anote lo que observa.

RESPONDA A PARTIR DE SUS OBSERVACIONES

1.- ¿Con un péndulo electrostático se puede poner de manifiesto si una barra esta electrizada?

2.- ¿Qué observas cuando acercas al péndulo la barra de ebonita frotada con la piel de gato?

3.- ¿Y cuando acercas la barra de plexiglás?

4.- ¿Se electrizan las barras de plexiglás y ebonita al ser frotadas?

5.- Cuando acercas la barra de ebonita a la bolita de poliestireno (blanca), primeramente

a: la atrae         b: la repele

y al cabo de un cierto tiempo

a: la atrae         b: la repele

6.- ¿Y con  la barra de plexiglás?

7.- Después de tocar la bolita con la barra electrizada, la bolita queda:

1. cargada         b. descargada

8.- ¿Se comporta exactamente igual la bolita de poliestireno (blanca) que la bolita conductora al acercarle una barra electrizada?

9.-  ¿En qué se parece y en qué se diferencia el comportamiento de la bolita conductora de la que no lo es, frente a una barra electrizada?

10.- ¿C0mo0 se pueden descargar las bolitas anteriormente?

Anote lo que observa.

Procedimiento 2.

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