Practica 1 Electricidad Y mágnetismo Fes Aragón

Objetivo general

Identificar y comprender el concepto de electricidad, cargar, descarga (por ionización y conducción) y electrostática, con el adecuado desarrollo de las habilidades prácticas propias de un buen aprendizaje y el desarrollo adecuado de estas con el propósito de establecer la percepción del estudiante sobre su entorno y futuras condiciones de trabajo.

Conceptos necesarios

a) Carga eléctrica:

Es el generar una deficiencia o exceso de electrones (ión (+), ión (-))

b) Ley de Coulomb:

La fuerza entre dos cargas es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

F= K• q1*q2/r2

c) Campo eléctrico:

Es aquel que se encuentra rodeando la carga eléctrica producida por un conjunto de cargas puntuales.

d) Distribución de carga:

En el átomo, los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas; los que se encuentran más cercanos al núcleo están ligados más fuertemente, pero los que se encuentran en las órbitas más alejadas están ligadas débilmente, sobre todo en los átomos de los electrones metálicos, por lo cual es fácil que se separen.

e) Principios de operación del generador Van de Graff:

Cuando un conductor cargado se pone en contacto con el interior de un conductor hueco, toda la carga del primer conductor se transfiere al conductor hueco. En principio, la carga en el conductor hueco y su potencial pueden incrementarse sin límites repitiendo el proceso. El generador de Van de Graff es un aparato que permite transferir carga a un conductor hueco. Este tipo de generador se utiliza bastante en investigaciones de física nuclear

f) Formas diferentes de generar cargas eléctricas diferentes:

 Triboelectricidad o carga por frotamiento, que consiste en frotar energéticamente un cuerpo contra otro.

 Por contacto, un cuerpo se electriza tocándolo con otro cuerpo que ya esta electrizado.

 Por inducción, que consiste en acercar un cuerpo electrizado a otro que no lo está sin tocarlo, logrando su electrización.

g) Convención de Franklin:

Esta establece que al frotar una barra de vidrio con una franela o seda, al vidrio se le atribuye siempre carga positiva.

Equipo necesario para la práctica

 Dos soportes universales

 1 Metro de hilo cáñamo

 Una tira de polietileno

 4 Barras (vidrio, madera, hule duro, plástico)

 4 Excitadores(piel, seda, franela, polietileno)

 1 Generador de Van de Graff

 1 Esfera de cargas inducidas

 1 Muestreador de cargas eléctricas

 1 Esfera de descarga

 Cables y conectores

Introducción

En la actualidad tanto en nuestro entorno como en nuestra vida diaria todo lo que manejamos y/o conocemos se mueve a través de la electricidad, desde lámparas, relojes, focos, electrodomésticos, computadoras, motores, comunicación, transporte…etc. Pero en si ¿Cuántos de nosotros sabemos que es lo que pasa con todo esto que nos rodea? ¿Tenemos claro el funcionamiento de estos aparatos o qué es lo que los mueve? Para comprender el funcionamiento de los aparatos que se han convertido en parte de nuestra vida cotidiana en primer lugar debemos entender que es la electricidad. He aquí la importancia de la realización del siguiente trabajo en el cual se analiza y se comprenden los diferentes aspectos en que se ve involucrada la electricidad y como se producen los fenómenos eléctricos en nuestra vida cotidiana, los cuales no pueden ser observados a simple vista pero si puede ser analizada, pues es importante conocer el tema desde el campo físico-científico y no dejarlo simplemente en lo empírico.

Se sabe que en la naturaleza la materia se encuentra en equilibrio eléctrico (carga neutra). Por consiguiente se dice que cargar eléctricamente un cuerpo es generar en él un exceso o deficiencia de electrones, dicha carga eléctrica se encuentra en reposo y el estudio de estas cargas en reposo lo llamamos electrostática.

Electrostática proviene del vocablo griego Elektron (ámbar), su estudio comienza con Tales de Mileto (600 a.C.) quien señalaba que al cargar por frotamiento (triboelectricidad) un ámbar con piel de gato podría atraer a los cuerpos pequeños y ligeros como polvo, cabello o paja. En observaciones posteriores de comprueba que ciertos materiales al ser frotados se comportaban como el ámbar, notando que los cuerpos electrizados Posteriormente para definir la polaridad de los cuerpos electrizados se atraían o rechazaban entre sí.

Para definir la polaridad de los cuerpos cargados se emplea la convención de Franklin. Y por último para saber la fuerza que ejercen dos cargas entre sí empleamos la Ley de Coulomb la cual establece que dicha fuerza es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Y una vez teniendo estos conceptos básicos en claro podremos analizar y entender los fenómenos que a continuación se presentan.

Desarrollo

A continuación teniendo los materiales antes mencionados contemplados, comenzamos por resolviendo algunas dudas, como por ejemplo ¿Qué es el generador Van de Graff?

Este tipo de generador se utiliza bastante en investigaciones de física nuclear, pero en esta ocasión lo utilizaremos para develar los principios de la electrostática. La idea básica se describe en la figura 1.0 se entrega carga de manera continua en un electrodo de alto voltaje sobre una banda móvil de material aislante, el electrodo de alto voltaje es un conductor hueco montado sobre la columna aislante.

A continuación, y una vez teniendo claro el funcionamiento de este procedemos a la realización

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