El electroscopio
Enviado por Roger Villanueva Aguilar • 6 de Junio de 2022 • Informes • 1.564 Palabras (7 Páginas) • 361 Visitas
INTRODUCCIÓN
El electroscopio es un instrumento el cual nos permite identificar si un objeto posee carga eléctrica. Creado en el año 1600 por William Gilbert, el cual fue un médico y físico que vivió entre 1544 y 1603. Tuvo grandes aportes científicos en el área de la electricidad y el magnetismo.
Para comprobar si algún objeto posee carga eléctrica con ayuda del electroscopio se lleva a cabo mediante la frotación de dicho objeto con algún otro, este se carga positivamente o negativamente y al acercarlo al electroscopio son detectadas y reflejadas en el material utilizado (usualmente en las láminas). Actualmente existen múltiples maneras de crear un electroscopio pero todas estas son muy sencillas y caseras, lo cual hace que sea un experimento que cualquier persona pueda realizar. Con ayuda de este se puede comprender la existencia de energía eléctrica en determinados objetos.
En nuestro primer laboratorio se llevó a cabo la construcción de un electroscopio casero, con materiales simples para posteriormente ponerlo a prueba y compararlo con un electroscopio más profesional.
OBJETIVO
Al realizar este experimento se lograra tener un mayor nivel de comprensión respecto a las cargas eléctricas que poseen los objetos utilizados cotidianamente, se lograra observar como se carga y descarga la energía eléctrica en los distintos objetos usados para este experimento.
Se comprenderá el paso a paso de como crear un electroscopio , el uso correcto del electroscopio junto a su desarrollo histórico, el cómo cargar algún objeto con energía eléctrica si este es conductor de energía, se observará el como son detectadas dichas cargas y se estudiarán las fórmulas para el cálculo de la carga eléctrica ejercida en el electroscopio en base a los datos de el material utilizado.
El objetivo de este experimento fue el visualizar y demostrar cómo la materia contiene dos tipos de cargas eléctricas, positivas y negativas, con la idea de que cuando un cuerpo se frota, la carga se transfiere de un cuerpo al otro.
MARCO TEÓRICO
¿Qué es un electroscopio?
Un electroscopio es un dispositivo que se utiliza para la detección de cargas eléctricas, la carga eléctrica es el nivel de electricidad que posee un cuerpo. Por lo tanto, con ayuda de un electroscopio podemos conocer si un cuerpo dispone de carga eléctrica.
¿Para qué sirve?
El uso más conocido del electroscopio es que sirve para detectar la presencia de cargas eléctricas, pero no solo nos proporciona esa información, posee más atributos muy interesantes y útiles como medir la radiación del ambiente en caso de que exista material radiactivo alrededor, esto debido al principio de inducción electrostática. Así mismo también puede ser empleado para medir la cantidad de iones que están presentes en el aire al evaluar la velocidad de carga y descarga del electroscopio dentro de un campo eléctrico controlado.
Historia:
El electroscopio fue inventado por el médico y físico inglés William Gilbert, quien se desempeñó como físico de la monarquía inglesa durante el reinado de la reina Isabel I.
Gilbert también es conocido como “el padre del electromagnetismo y la electricidad” gracias a sus grandes aportes a la ciencia durante el siglo XVII. Construyó el primer electroscopio conocido en el año 1600, con la finalidad de profundizar en sus experimentos sobre cargas electrostáticas.
El primer electroscopio, denominado versorium, era un dispositivo constituido por una aguja metálica, la cual giraba libremente sobre un pedestal. La configuración del versorium era muy similar a la de la aguja de una brújula, pero en este caso la aguja no estaba magnetizada. Los extremos de la aguja estaban visualmente diferenciados entre sí; además, uno de los extremos de la aguja tenía carga positiva y el otro tenía carga negativa.
Si el objeto tenía carga positiva, las cargas móviles negativas en el metal se sentirían atraídas hacia el objeto, y el extremo con carga negativa apuntaría hacia el cuerpo que induce la reacción en el versorium. En caso contrario, si el objeto tiene carga negativa, el polo atraído hacia el objeto sería el extremo positivo de la aguja.
¿Cómo es el electroscopio?
El electroscopio casero está constituido generalmente por un frasco de vidrio con tapadera, un alambre de cobre al cual en un extremo se le hace forma de gancho y se colocan dos láminas de aluminio, después se introduce en el frasco y la parte salida del alambre se coloca una bola de aluminio o algún otro conductor de electricidad.
Cálculos con el electroscopio:
Sobre la tapadera actúan tres fuerzas:
● El peso, mg
● La tensión del alambre, T
● La fuerza de repulsión eléctrica entre las bolitas, F
En el equilibrio
Tsinθ =F
Tcosθ =mg
● Conocido el ángulo θ se determina la carga q
Dividiendo la primera ecuación entre la segunda, eliminamos la tensión T y obtenemos F=mg·tanθ
Midiendo el ángulo θ obtenemos la fuerza de repulsión F entre las dos láminas cargadas
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