Electromagnetismo

Resumen: La electrostática analiza los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica. 1 En el desarrollo de esta práctica se logró realizar una serie de experimentos de cada uno de los diferentes tipos de carga en un cuerpo, determinamos como dos materiales se pueden cargar al ceder o aceptar electrones con otro tipo de cuerpos y como serían sus cargas dependiendo de la naturaleza de su material, también determinamos el efecto que tiene el cuerpo humano para descargar los objetos y dejarlos en un estado neutro por ser buen conductor de electricidad ya que logramos observar que el tipo de carga que tiene cada objeto influye para que este repele o atraiga a otros objetos con varios instrumentos mostrados en el laboratorio.

Palabras Claves: carga eléctrica, electrones, material, estado.

1. INTRODUCCION

La electrostática es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. Cuando las cargas están en reposo, la interacción entre ellas se la denomina Fuerza Electrostática. La fuerza electrostática puede ser negativa o positiva, dependiendo del signo de las cargas que están interaccionando. La interacción entre las cargas en movimiento da lugar a los fenómenos magnéticos.

La carga eléctrica es una propiedad fundamental de la materia que poseen algunas partículas subatómicas. Todos los átomos están formados por protones (carga positiva) y electrones (carga negativa), generalmente los átomos son neutros, es decir, poseen el mismo número de protones como de electrones; entonces podemos deducir que un cuerpo cuando está cargado tiene un defecto o exceso de electrones.

La ebonita fue uno de los primeros polímeros en descubrirse, se obtiene al vulcanizar caucho puro con azufre y empleado como aislante eléctrico. La ebonita es utilizada frecuentemente para demostrar la electricidad estática. Al frotar la barra de ebonita con piel de gato o cabello esta se carga negativamente, es decir, tiene un exceso de electrones, mientras que la piel de gato queda con un defecto de electrones, por ende su carga es positiva. Podemos probar el exceso de electrones en la barra de ebonita acercándola a una barra de vidrio cargada positivamente con un trozo de seda, estos dos al poseer cargas diferentes se van a atraer, pero si la misma barra de ebonita la acercamos a otra cargada negativamente estas dos se van a repeler al poseer cargas iguales.

La carga eléctrica es discreta, y la unidad elemental de carga es la que porta un electrón. En el Sistema Internacional, la carga del electrón es:

(1)

La carga eléctrica del electrón es una constante física fundamental. El protón tiene la misma cantidad de carga que un electrón pero con signo opuesto.

2. METODOLOGIA

Tome la barra de ebonita y límpiela cuidadosamente. Frote fuertemente la barra de ebonita con un pedazo de piel o en el cabello colóquela en el soporte giratorio y déjela que se estabilice, ahora frote la otra barra de ebonita con la piel y acérquela a la barra del soporte.

A) que observa? Se repelen Porque? Porque ambas que cargadas negativamente y cagas del mismo signo se repelen

Frote ahora la barra de vidrio con la seda acerque al extremo de la barra de ebonita que está en el soporte.

B) que observa? Las barras se atraen

Porque? Porque la barra de ebonita está cargada negativamente y la de vidrio está cargada positivamente

Si es posible frote ahora fuertemente una barra de vidrio con la tela de seda y colóquela en el soporte giratorio y déjelo que se estabilice, ahora frote la otra barra de vidrio y acérquela a la barra del soporte.

C) que observa? Las varillas se repelan

Porque? Por qué las dos varillas están cargadas positivamente

Frote ahora la barra de vidrio con la seda y acérquela al extremo de la barra de ebonita que está en el soporte.

D) que observa? Las barras se atraen por estar cargada la ebonita negativamente y el vidrio positivamente

Compare los efectos con cada caso:

Que concluye de las experiencias observadas: que cargas iguales se repelan y cargas de diferentes se atraen de que la falta de electrones o el que da electrones queda cargado positivamente mientras que el exceso de electrones o el que recibe queda cargado negativamente.

Estas mismas experiencias experiencias también se las puede hacer utilizando péndulos con pequeñas esferas de icopor, realícelas.

E) ¿Que deduce del comportamiento de las esferitas cargadas?

F) ¿A cuál carga se la denomina negativa? A las que reciben electrones en este caso seria los bolitas de icopor y la barra de ebonita ya que ambas quedan cargadas negativamente

G) ¿Con que carga quedaran la seda y en el cabello cuando se frotan las barras? positiva

Para detectar la presencia de cargas eléctricas se usa un electroscopio. Frote la barra de vidrio con pedazo de seda y toque el electroscopio en la parte superior.

H ¿que observa en las laminillas metálicas? Se separan

Porque? Hay una fuerza de impulsión cargas iguales en signo se repelan.

Toque el electroscopio con los dedos. Frote la barra de ebonita o de pasta y haga contacto con el electroscopio en A.

I ¿Que observa?

J ¿Porque es necesario tocar antes el electroscopio con los dedos ?para que se descargue y quede neutro

K ¿El cuerpo humano será un buen conductor de electricidad ?si por que tiene agua y sales lo hacen un buen conducto de corriente

Descargue el electroscopio, frote usted la barra de ebonita y su compañero la de vidrio. Toque el electroscopio con su barra después de frotarla fuertemente. Haga que su compañero toque el electroscopio con la barra de vidrio.

L ¿Que observa?

M ¿Explique el comportamiento del electroscopio?

Repita el procedimiento anterior pero utilizando el mismo tipos de barra por ejemplo las de ebonita usted observo que cuando( con su compañero) tocaban sucesivamente el electroscopio con la misma clase de varilla, previamente frotada, las laminillas del electroscopio se separaban cada vez más.

N ¿Que le sugiere esto?

O ¿Que indicara la mayor o menor abertura de las laminillas del electroscopio? La presencia de electrones si hay grandes cantidades de electrones se abrirán mas y si hay menor cantidad será muy poco lo que las laminillas se separen.

Toque ahora el electroscopio con los dedos para descargarlo. Frote fuertemente la varilla de ebonita y acérquela a la cabeza del electroscopio, pero sin llegar a tocarla.

P ¿Que observa ?se repelen

Explique. Se repelan con las dos barras pero es más fácil mirar con la barra de ebonita ya que esta tiene un exceso de electrones y hace que tenga una más intensidad de carga y habrá las laminillas y el hecho de que se habrán sin tocarla es porque en la cabeza del electroscopio tiene electrones y al acercarle la barra los electrones se empiezan a desplazar hacia abajo.

Haga lo mismo con la otra barra.

Q ¿Que cargas se moverán?

R ¿en qué principio se basa?

S ¿Qué clase de cargas habrá en las laminillas y en la cabeza del electroscopio en cada caso? 5 MAQUINAS ELECTROSTATICAs

Consultar sobre el funcionamiento de las siguientes maquinas electrostática.

Máquina de Van de Graff

El generador consiste en una cinta, transportadora de material aislante motorizada, que transporta carga a un terminal hueco. La carga es depositada en la cinta por inducción en la cinta, ya que la varilla metálica o peine, esta muy próxima a la cinta pero no en contacto. La carga, transportada por la cinta, pasa al terminal esférico nulo por medio de otro peine o varilla metálica que se encarga de producir energía.

Este tipo de generador eléctrico fue desarrollada inicialmente por el físico Robert J. Van de Graaff en el MIT alrededor de 1929 para realizar experimentos en física nuclear en los que se aceleraban partículas cargadas que se hacían chocar contra blancos fijos a gran velocidad. El primer modelo funcional fue exhibido en octubre de 1929 y para 1931 Van de Graaff había producido un generador capaz de alcanzar diferencias de potencial de 1 megavoltio. En la actualidad existen generadores de electricidad capaces de alcanzar diferencias de voltaje muy superiores al generador de Van de Graaff pero directamente emparentados con él. Sin embargo, en la mayor parte de los experimentos modernos

En los que es necesario acelerar cargas eléctricas se utilizan aceleradores lineales con sucesivos campos de aceleración y ciclotrones. Muchos museos de ciencia están equipados con generadores de Van de Graaff por la facilidad con la que ilustra los fenómenos electrostáticos.

El generador del Van der Graaff es un generador de corriente constante, mientras que la batería es un generador de voltaje constante, lo que cambia es la intensidad dependiendo que los aparatos que se conectan.

MAQUINA DE INFLUENCIA DE WIMSSHURST

James

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