Capacitores

INTRODUCCIÓN

En estos últimos tiempos hemos podido aprender más acerca de los átomos y su composición, los cuales están compuestos de los protones (+), electrones (-) y neutrones. Los protones y electrones presentan carga positiva como negativa respectivamente, mientras que los neutrones no presentan carga. Tanto los protones como los neutrones están ubicados dentro del núcleo del átomo, y los electrones están girando alrededor del núcleo.

La jaula de Faraday es una caja hecha a base de metales el cual protege a los cuerpos que están dentro de ella de los campos eléctricos estáticos. La jaula de Faraday basa su funcionamiento en las propiedades de un conductor en equilibrio electrostático. En este presente informe se tratará de comprobar el funcionamiento de la jaula de Faraday, también se medirá la cantidad que carga que albergan las personas. Se separará y compartirá las cargas usando diversos tipos de materiales. Mediante este laboratorio reconoceremos los efectos de las cargas eléctricas en los fenómenos físicos de la naturaleza y la tecnología.

RESULTADOS DEL LABORATORIO

1. Determinación de la cantidad de carga del cuerpo humano:

Para esta primera parte de la experiencia se realizó un montaje como el siguiente:

El profesor realizó unos movimientos para lograr cargar su cuerpo y colocó su dedo dentro del recipiente Faraday que al estar conectado con el software se obtuvo una gráfica que representa la cantidad de carga obtenida por el profesor y la gráfica.

Gráfica sin tocar el recipiente

Al retirar el dedo se obtuvo + 20.72 nC

Para la segunda parte de esta experiencia se repitió el mismo procedimiento realizado anteriormente, pero esta vez se tocó con el dedo el recipiente de Faraday, obteniéndose la siguiente gráfica:

Gráfica obtenida tocando el sistema

Al retirar el dedo se obtuvo: - 0.78 nC

2. Separación de cargas usando diferentes materiales:

Se utilizó el montaje utilizado en la anterior experiencia, pero además un integrante del grupo se colocó un cable a tierra en una muñeca. Luego se realizó la frotación de las varillas de Nylon Blancas con el paño, obteniendo la siguiente gráfica y resultado:

Gráfica de varilla de Nylon

La carga obtenida fue de: + 2.78 nC

Se realizó la misma experiencia solo que esta vez se usaron las varillas de PVC, y se obtuvo la siguiente gráfica:

Gráfica de varilla de PVC

La carga obtenida fue de: - 18.6 nC

Se demuestra que el PVC se cargó negativamente y el nylon se cargó positivamente, se logra explicar por la tendencia de cada material para ganar o perder electrones y de esta forma cargarse.

En las siguientes gráficas se muestra la carga obtenida por cada varilla:

Figura 1: Varilla con disco Nylon

Figura 2: Varilla con disco PVC

3. Carga de esferas conductoras:

Para la siguiente experiencia se utilizó la fuente de alto voltaje. La fuente cargará las esferas conductivas con los siguientes voltajes: 750 V, 1500 V, 3000 V y 6000V.

• Cargando una de las esferas con 750 V se obtuvo los siguiente:

La carga medida fue de: 0.38 nC.

• Cargando una de las esferas con 1500 V se obtuvo lo siguiente:

La carga medida fue de: 0.72 nC

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