Electroscopio

Índice.

• Introducción

• Contenido Teórico

o Ley o teorema

o ¿Quién la propuso?

o Formulas

o Problemas

• Practico

o Objetivo

o Material

o Procedimiento

• Conclusiones

• Bibliografía

Introducción.

El electroscopio es un instrumento empleado en física para determinar si un cuerpo está electrizado. Dos láminas conductoras delgadas pueden girar y abrirse, como las hojas de una puerta colgadas de un gancho cuando ambas están en contacto mediante un conductor que puede ser el propio eje de giro. Al cargarlas ambas se separan por efecto de la repulsión electrostática. Acercando distintos cuerpos al conductor podemos ver si están cargados y comparar su carga con la ya depositada en el electroscopio.

La demostración más sencilla consiste en cargar la esfera externa tocándola con un cuerpo cargado, como una varilla de vidrio que se ha frotado con un tejido o un trozo de papel. La varilla se carga electrostáticamente y al tocar la esfera parte de la carga pasa a ésta. A su vez parte de la carga pasa a las láminas, que al tener cargas de igual signo se separan por repulsión electrostática. El ángulo de separación depende de la carga acumulada. Si a continuación tocamos la esfera con otro cuerpo cargado de forma apreciable podemos ver si las láminas se juntan o no, lo que dependerá de si la carga del cuerpo es del mismo signo o distinto que la que almacenaba el electroscopio.

Podemos también usar el electroscopio para observar el efecto de la separación de cargas y la carga por inducción. Si acercamos un cuerpo cargado a la esfera conductora esta, en particular la zona más cercana al cuerpo acumulará una carga neta de signo opuesto al del cuerpo. Si el conjunto de los conductores del electroscopio era inicialmente eléctricamente neutro las láminas adquirirán una carga neta de signo opuesto al de la esfera y se separarán Podemos también medir el grado de ionización del aire usando un electroscopio. En este método se basan algunos dosímetros y se basó históricamente el descubrimiento de los rayos cósmicos.

Contenido Teórico.

El electroscopio consta de dos láminas delgadas de oro o aluminio A que están fijas en el extremo de una varilla metálica B que pasa a través de un soporte C de ebonita, ámbar o azufre. Cuando se toca la bola del electroscopio con un cuerpo cargado, las hojas adquieren carga del mismo signo y se repelen siendo su divergencia una medida de la cantidad de carga que ha recibido. La fuerza de repulsión electrostática se equilibra con el peso de las hojas.

Si se aplica una diferencia de potencial entre la bola C y la caja del mismo, las hojas también se separan. Se puede calibrar el electroscopio trazando la curva que nos da la diferencia de potencial en función del ángulo de divergencia.

Un modelo simplificado de electroscopio consiste en dos pequeñas esferas de masa m cargadas con cargas iguales q y del mismo signo que cuelgan de dos hilos de longitud d, tal como se indica la figura. A partir de la medida del ángulo que forma una bolita con la vertical, se calcula su carga q.

Sobre una bolita actúan tres fuerzas

• El peso mg

• La tensión de la cuerda T

• La fuerza de repulsión eléctrica entre las bolitas F

En el equilibrio

Tsen=F

Tcos =mg

• Conocido el ángulo θ determinar la carga q

Dividiendo la primera ecuación entre la segunda, eliminamos la tensión T y obtenemos

F=mg•tanθ

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