Laboratorio de Electromagnetismo

UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLÁS DE[pic 1][pic 2]

              HIDALGO

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      FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

                       “Mat. Luis Manuel Rivera Gutiérrez”[pic 5]

                                   Laboratorio de Electromagnetismo

                                           Reporte N° 2:

                                                             Cargas Eléctricas

                               Prof. José Vega Cabrera vcabrera@umich.mx

                                                                    Integrantes:

              Juan Guillermo Urincho Tinoco ( guillermotinoco49@gmail.com )

                    Eric Didier Galván Navarro  ( e.d.g.n.19@gmail.com )

                                Daniel Corona Marín ( daniel.cormar.98@gmail.com )

Morelia, Michoacán, miércoles 05 de septiembre de 2018.

RESUMEN

En esta práctica nos dimos a la tarea de investigar los diferentes tipos de cargas que existen, así como la forma en la que distintos materiales pueden recibir estas cargas, así como si esta depende intrínsecamente del propio material o se puede alterar por el método de cargado.

En adición a lo anterior también analizamos la forma en que los cuerpos interactúan entre sí dependiendo de su carga, y a partir de ello determinar el tipo de carga que tienen.

INTRODUCCIÓN

        Aproximadamente en el año 600 A.C., los griegos sabían que, al frotar el ámbar con lana, éste adquiere la propiedad de atraer cuerpos livianos como pequeños pedazos de tela o paja; ese fue un descubrimiento importante para la época que despertó mucho interés en el fenómeno. Los cuerpos que adquirían esta propiedad se denominaban ‘electrizados’ o ‘cargados eléctricamente’; ya que, en griego, elektron significa “ámbar”.

        Después de muchos experimentos y estudios, se ha llegado a la conclusión de que la electrización por frotamiento no representa un proceso de creación de electricidad, sino más bien una separación de dos tipos de electricidad que ya se encontraban presentes en cantidades iguales en el material ‘neutro’.

        El descubrimiento de la atracción y repulsión de elementos al conectarlos con materiales eléctricos se atribuye a Stephen Gray. El primero en proponer la existencia de dos tipos de carga es Charles du Fay, aunque fue Benjamin Franklin quién al estudiar estos fenómenos descubrió como la electricidad de los cuerpos, después de ser frotados, se distribuía en ciertos lugares donde había más atracción.

        Sin embargo, fue solo hacia mediados del siglo XIX cuando estas observaciones fueron planteadas formalmente, gracias a los experimentos sobre la electrólisis que realizó Michael Faraday, hacia 1833, y que le permitieron descubrir la relación entre la electricidad y la materia; acompañado de la completa descripción de los fenómenos electromagnéticos por James Clerk Maxwell.

        Posteriormente, los trabajos de Joseph John Thomson al descubrir el electrón y de Robert Millikan al medir su carga, fueron de gran ayuda para conocer la naturaleza discreta de la carga.

        La carga eléctrica en cuerpos físicos, y la forma en que interactúan dichos cuerpos al estar cargados eléctricamente, es un tema que se ha tratado desde entonces y hasta la actualidad; y es, precisamente, el tema que tocaremos en esta práctica, intentado desentrañar cualitativamente el fenómeno para encontrar experimentalmente los tipos de carga.

La teoría clásica del electromagnetismo, nos habla de acerca de una neutralidad eléctrica en la mayoría de los objetos en nuestro mundo visible y tangible, lo cual oculta de nuestra percepción el contenido de cantidades enormes de carga eléctrica positiva y negativa que, en su mayor parte, se cancelan entre sí en sus efectos externos. Solo cuando este equilibrio se perturba, la naturaleza nos revela los efectos de una carga positiva o negativa no compensada.

Para explicar esto, debemos entender qué causa que un objeto adquiera carga, lo cual nos traslada a su enfoque atómico.

EQUIPO Y MATERIAL UTILIZADO

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• 2 Barras de Ebonita-Vidrio
• 2 Barras Plásticas
• 2 Pedazos de Fieltro
• 2 Pedazos de Polietileno
• 1 Soporte
• 1 Electroscopio

METODOLOGÍA

Primera Parte:

1. Coloque en el soporte una de las barras de ebonita.

1. Talle la barra en uno de sus extremos con un pedazo de fieltro para cargarla con fricción.

1. Compruebe con el electroscopio que todas las barras frotadas hayan quedado cargadas.

1. Cargue la otra barra de ebonita frotándose uno de sus extremos con el otro pedazo de fieltro, cerciorándose con el electroscopio que haya quedado cargada.

1. Estando ambas cargadas, acerque la barra libre a la que se encuentra en el soporte. El acercamiento entre ambas debe ser por los extremos donde fueron talladas.

1. Observe y anote el fenómeno que se produce cuando se acercan entre sí los materiales cargados e intente obtener conclusiones sobre esta parte del experimento.

Segunda Parte:

1. Repita todos los pasos indicados en la primera parte, pero usando dos barras de plástico frotadas con pedazos de polietileno.

1. No olvide comprobar que ambas barras se encuentran cargadas y anotar las observaciones sobre el efecto que se produce cuando ambas son acercadas entre sí. A partir de ellas intente obtener conclusiones sobre este apartado.

Tercera Parte:

1. Coloque ahora una barra de ebonita en el soporte y cárguela frotándose con fieltro.

1. Cargue una barra de plástico tallada con un pedazo de polietileno.

1. Una vez que ambas se encuentran cargadas, acerque la barra de plástico a la barra de ebonita.

1. Observe y anote el efecto que se produce cuando ambas se acercan entre sí e intente sacar conclusiones a partir de los fenómenos alcanzados.

Segundo Objetivo: Investigar el tipo de carga que posee un cuerpo cargado. Se definirá como carga negativa la que adquiere la ebonita cuando es tallada con fieltro. Es importante entender que si la ebonita es frotada con otro material no podremos saber de antemano el tipo de carga que adquirirá, a menos que lo indaguemos con la definición establecida.

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