Ley de coulomb

[pic 1]Universidad Autónoma de Chihuahua

Facultad de Ingeniería

[pic 2]

INDICE

Objetivos del experimento….……………………………………………….PAG.4

Observación preliminar…………………………….………………………...PAG.4

Setup………………………….………………………………………………………...PAG.5

Configuración para la medición de la carga…………………………PAG.6

Ejemplo de medición……………………………………………………………PAG.7

Evaluación y resultados………………………………………………………..PAG.10

INTRODUCCION

Primero comenzaremos redactando un poco de lo que trata el experimento:

La carga es una propiedad característica y fundamental de las partículas que forman la materia. Toda la materia se compone de átomos, y éstos a su vez se componen de partículas subatómicas como los neutrones, los protones o los electrones. Estas últimas interactúan con potentes fuerzas eléctricas debido a su tipo de carga.
Según la ley de Coulomb, las fuerzas de atracción o repulsión entre dichas partículas es directamente proporcional al producto de las 2 cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Las cargas pueden ser positivas o negativas, y de eso dependerá si la fuerza es atractiva o repulsiva.

OBJETIVOS DEL EXPERIMENTO

* La medición de la fuerza F entre dos bolas cargadas como una función de la distancia d entre las bolas.
* La medición de la fuerza F entre dos bolas cargadas como una función de sus cargas Q1 y Q2.
* Estimación de la permitividad del espacio libre 0.

Principios

De acuerdo con la ley de Coulomb, la fuerza entre dos puntos, como cargas Q1 y Q2 a una distancia d es:

F        1   _        Q1   Q2

        4p  0     d2

La fuerza F es positivo, que es repulsivo, si ambas cargas tienen el mismo signo. Si los signos de los cargas son diferentes, la fuerza es negativa, es decir atractivo.

El dispositivo para la medición de la fuerza contiene dos elementos-ción FLEC paralelas y cuatro medidores de tensión conectados en circuito de puente. La resistencia eléctrica de los extensómetros cambios bajo tensión mecánica. Este cambio en la resistencia es proporcional a la fuerza que actúa, que se visualiza directamente por un Newtonmetros.

Un electrómetro operado como un coulomb meter permite a los cargos en las bolas para ser medido casi sin corriente. Cualquier voltímetro se puede utilizar para mostrar la tensión de salida UA. De la capacidad de referencia C.

Q   C  UA

Observación preliminar

La realización de este experimento requiere especial atención porque "Corrientes de fuga" a través de los aisladores pueden causar carga las pérdidas y, por tanto considerables errores de medición. Por otra parte, efectos indeseables de la inducción electrostática pueden influir en los
resultados.

El experimento debe llevarse a cabo en una habitación cerrada, seco, así para evitar pérdidas de carga debido a la alta humedad.

Limpieza de las varillas con aislamiento, que sostienen las bolas, con agua destilada
Se recomienda utilizar agua ya que el agua destilada es el mejor disolvente de sales conductoras sobre los aisladores. Además, las varillas aisladas deberán descargarse después de cada experimento pasando rápidamente a través de una llama no obscura varias
veces, por ejemplo, la de un quemador de gas butano. La fuente de alimentación de alta tensión y el punto de cable alta tensión debe estar a una distancia suficiente del resto de la configuración experimental a fin de evitar la interferencia de inducción electrostática.
Por la misma razón, el experimentador  particularmente mientras cargas de medición - debe mantener la varilla de conexión del electrómetro amplificador en la mano con el fin de la tierra sí mismo.

SETUP

El montaje experimental consta de dos partes. En la figura. 1, la configuración para la carga de las bolas y para la medición de la fuerza se ilustra.
La figura. La figura 2 muestra la conexión del amplificador de electrómetro para la medición de carga.

De alta tensión de alimentación:

- Conectar el cable de alta tensión al polo positivo de la fuente de alimentación de alta tensión y el polo negativo a tierra.
- Coloque el punto de conexión del cable de alta tensión (a) a través del orificio superior de la varilla de soporte aislante.

De alta tensión de alimentación:

- Conectar el cable de alta tensión al polo positivo de la fuente de alimentación de alta tensión y el polo negativo a tierra.
- Coloque el punto de conexión del cable de alta tensión ( a) a través del orificio superior de la varilla de soporte aislante.

Disposición del sensor de fuerza y las bolas:

- Poner el carro (b) en el riel de metal de precisión, y adjuntar bola 1 por medio del conector.
- Conecte el sensor de fuerza (c) para el material de soporte de manera que sus - puntos del lado de la bola 1 (fuerzas de repulsión se consideran positivos) “."
- Coloque la bola 2 con la barra aislada para el sensor de fuerza y bloquear con el tornillo.
- Alinear las dos bolas a la misma altura.
- Conecte el sensor de fuerza a la Newton metro con el cable multinúcleo.
- Mover el carro de forma que su borde izquierdo coincida con la marca de escala 4,0 cm, y ajustar la distancia entre las bolas de 0,2 cm (distancia entre los centros de d = 4,0 cm) .

Configuración para la medición de la carga:

- Alimentar el electrómetro amplificador con el voltaje de la unidad enchufable.
- Coloque la taza de Faraday (d) con el tapón de sujeción.
- Coloque el condensador de 10 nF (e).

- Utilice un cable de conexión para conectar la varilla de conexión (f) a tierra y, si es posible, el suelo de la tierra de la fuente de alimentación de alta tensión a través de un cable de conexión de largo.
- Conectar el voltímetro a la salida.[pic 5]

Realización del ensayo

Notas: 
La medida es susceptible de ser influenciado por las interferencias de las proximidades, porque las fuerzas que se medirán son muy pequeñas: Evite las vibraciones, el proyecto y las variaciones en la temperatura.
El Newtonmetro debe calentarse al menos 30 min antes de iniciar el experimento: conmutar el Newtonmetro en en el interruptor de red en la parte posterior del instrumento al cual está conectado el sensor de fuerza.

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