LABORATORIO DISTRIBUCIÓN DE CARGA ELECTRICA

LABORATORIO DISTRIBUCIÓN DE CARGA ELECTRICA

Alejandra Gómez

Andrés Rincón

Jackson Rey

Juan Camilo Mantilla         

María Camila Cubides

Resumen

En el siguiente informe el lector puede encontrar información acerca del desarrollo y resultados de un laboratorio realizado con las semiesferas de Cavendish, un voltímetro, un amplificar de voltaje y una fuente de voltaje. Las semiesferas actuaron como conductores del voltaje hasta que llegaba al amplificador que se encargaba de amplificar en un porcentaje determinado el voltaje y así permitir que el experimentador pudiera hacer una lectura en el voltímetro.

Palabras claves: semiesferas de Cavendish, carga eléctrica, distribución.

Objetivos

General: Determinar la carga de cada uno de los elementos.

Específicos:

• Analizar el voltaje en las diferentes partes medidas de cada objeto.
• Determinar el objeto con mayor carga eléctrica.

Introducción

La corriente, el voltaje y la resistencia, suelen ser palabras que se encuentran muy relacionadas en un solo objeto. La resistencia es una oposición a la corriente, es decir una oposición al paso de electrones, como es comúnmente conocido la corriente se transmite por el camino de menor oposición, por lo cual los electrones que se encuentran en un objeto no son los mismos en cada parte, puesto que hay partes que presentan más oposición. La relación entre el voltaje y la corriente, es que el voltaje es el que genera el movimiento en los electrones para que comiencen a producir corriente. Esta relación se puede evidenciar en cosas cotidianas como la corriente que pasa por el cable del televisor o del computador.

Marco teórico

En física es común trabajar con objetos muy pequeños que funcionen como partículas puntuales, sin embargo, el mundo está rodeado de objetos que no se pueden tomar como partículas puntuales a menos de que se tomen desde una distancia considerable. Por esta razón se emplea el termino distribución de carga en una longitud, en un área o un volumen.  Es importante resaltar que las cargas trabajadas en la teoría normalmente están uniformemente distribuidas, sin embargo, esto no siempre ocurre y la carga se distribuye de distinta forma alrededor del objeto; una distribución uniforme o no uniforme depende del tamaño y forma de la figura.

La carga se distribuye bajo un efecto de aguja o efecto de punta, que dice que entre menor sea su radio de curvatura se concentra más carga generando un campo eléctrico proporcional a la carga.

La carga del objeto puede ser positiva o negativa sin afectar resultados, si es positiva significa que el elemento ha perdido electrones y si es negativa significa que el elemento ha recibido electrones, los objetos que no tiene carga positiva o negativa se encuentran neutros, es decir que tienen la misma cantidad de electrones y de protones. Es importante tener en cuenta que, debido al modelo atómico actual, los únicos que tienen la capacidad para moverse fuera del átomo son los electrones, razón por la cual no se hace mención a los protones.

La corriente y el voltaje están fuertemente relacionado con los electrones, pues el voltaje se encarga de producir vibraciones, las cuales generan un movimiento en los electrones, al movimiento de los electrones se le conoce como corriente eléctrica. La corriente eléctrica suele disminuir cuando se encuentra una oposición

Practica y resultados

La práctica consistió en usar una fuente productora de 5KV que transmitiera el voltaje a diferentes elementos, como la esfera, la semiesfera o el cilindro. Una vez la fuente se prendía y transmitía el voltaje se procedía a tomar una muestra de la carga con una varilla metaliza en diferentes puntos del objeto, inmediatamente realizado ese proceso se lleva la varilla al amplificador para obtener los resultados de voltaje en los diferentes puntos medidos. Los resultados para cada objeto fueron:

[pic 1]

La carga para la semiesfera es:

Q1 = 1nF*203.95mV=2.0395x10^-12 C

Q2 = 1nF*256.45mV=2.5645x10^-12 C

Q3 = 1nF*216mV=2.16x10^-12 C               

[pic 2]

La carga para la esfera es

Q1 = 1nF*237mV=2.37x10^-12 C

Q2 = 1nF*148.25mV=1.4825x10^-12 C

Q3 = 1nF*199.4mV=1.994x10^-12 C

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