INFORME LABORATORIO 1 ELECTROSTÁTICA

INFORME LABORATORIO 1 ELECTROSTÁTICA

Marllon David Peña Ramírez Diego Beltran Martin            William O. Barrera Calderon Edgar Sebastián Anaya Cárdenas

Universidad Minuto de Dios

RESUMEN – El siguiente informe es la visualización de los resultados y comentarios surgidos a partir de la práctica de laboratorio 1 de física eléctrica, donde el objetivo principal fue observar y analizar el  comportamiento de la electrostática producida en diferentes cuerpos, al igual que en distintos materiales los cuales interactuaban sobre estos por medio de un electroscopio el cual sirvió de guía para verificar que influencia tenían      las      cargas      eléctricas      sobre      los      cuerpos      y      los      conductores      del      electroscopio.

En el electroscopio, a esto se le suma el ver y conocer otro

INFORME        LABORATORIO        1

ELECTROSTÁTICA

INTRODUCCIÓN

El siguiente informe se realiza para mostrar los resultados y conclusiones que se dan al experimentar con la fuerza que ejerce la electrostática sobre diferentes cuerpos de distinto material, esto para saber cómo se presentan las fuerzas eléctricas de atracción o repulsión midiéndolas a través de un conductor que tiene el electroscopio el cual fue la herramienta base para la medición de la electricidad.

Es importante aclarar que los cuerpos tienen diferentes componentes sobre si, entre los cuales podemos encontrar los neutrones, protones y electrones. Estos últimos fueron la base de nuestra investigación y experimentación sobre los cuerpos, es importantes resaltar que cada cuerpo se compone de electrones, protones y neutrones en diferentes cantidades y que el comportamiento de estos al ser cargados es totalmente diferente el uno del otro. Uno de los factores que afectaban la reacción de los cuerpos sobre el electroscopio también dependía del material con el cual fueron cargados ya que se usaron pedazos de lana, pedazos de paño, sobre diferentes barras de distinto material entre los cuales experimentamos con barras de metal, madera, vidrio; cabe resaltar que la interacción de las barras sobre el electroscopio era diferente en ninguno de los casos se mostraba de manera similar ya que dependía del material con el cual fueran cargados.

Otro de los aspectos notorios sobre el experimento fue el ver cómo en algunos casos los conductores del electroscopio apenas de movían cuando se acercaban las barras y en otros casos la atracción de los conductores era mucho más notoria.

Sumado a lo anterior se experimentó la reacción de la electricidad con un material que no pensábamos fuera transmisor de energía tal como una lámina de acetato y un pedazo de cinta aislante, los cuales también ejercían movimientos de fuerzas eléctricas y estos eran reflejados

Conductor de energía tal como la pita y el cobre, la cual fue usada para conducir electricidad como un polo a tierra usando el cobre y al acercar una barra a la pita la reacción de esta era inmediatamente reflejada en el electroscopio.

El conocimiento que teníamos como grupo sobre el tema era muy básico a duras penas sabíamos que al frotar un cuerpo con otro por medio del rozamiento se generaba electricidad más no sabíamos cómo medirla y mucho menos la reacción de las cargas sobre el electroscopio.

De estos experimentos muchas conclusiones se han dado desde el punto de vista científico y de investigación las cuales son:

1. Las cargas eléctricas pueden ser de dos tipos las cuales son negativas y positivas, las del mismo signo se repelen y las de signos opuestos se atraen, dentro del universo existen la misma cantidad de cargas positivas y negativas, un cuerpo en estado general se le conoce como estado neutro ya que no posee interacciones sobre él.
2. La intensidad de las fuerzas varía dependiendo el conductor y el material que se esté relacionando en la carga.
3. Si estudiamos las cargas en situaciones que produzcan variaciones temporales o comportamientos gravitatorios y eléctricos dejan de tener similitudes, se observa que en un cuerpo las cargas en movimiento son la atracción magnética, las cuales hacen que los conductores se muevan.

Muchas de las investigaciones realizadas y los puntos científicos tenidos en cuenta son los de cómo se cargan los cuerpos, según los análisis existen las siguientes maneras de carga el frotamiento que se usó en el laboratorio y la fricción.

En el caso del laboratorio al usar frotamiento los electrones de un material eran arrancados de un cuerpo y adheridos al otro, se obtiene una buena carga estática frotando un aislante duro contra otro blando (barras de diferentes materiales con cuerpos blandos como las telas).

Según los estudios científicos otras formas de cargar un cuerpo son:

• Calentamiento: calientan los cuerpos como por ejemplo el cuarzo hace que los electrones se redistribuyan haciendo que un extremo sea positivo y el otro negativo.
• Por presión: al presionar determinados cuerpos se produce electrización en sus extremos, tienen capacidad de voltaje preciso y constante.
• Por contacto: cuerpos que entran en contacto de un cuerpo que está electrizado y otro que no lo está.

En cierta forma y medida lo que se experimentó su una pequeña parte de cómo los cuerpos pueden ser cargados y la interacción que tienen estos en cuanto a la energía eléctrica.

MATERIALES Y PROCEDIMIENTOS MATERIALES:

• Electroscopio: se usó para medir las cargas de los cuerpos al ser frotados.
• Bombas de caucho: Se cargaban de forma tal que se visualizara alguna reacción.
• Papel aluminio: Se tomó como cuerpos de prueba hacia las cargas de la bomba.
• Papel bond: Se tomó como cuerpos de prueba hacia las cargas de la bomba.
• Barras de materiales (Plástico, metal): las barras se cargaban de forma tal que se acercaban al electroscopio y este reflejaba la carga del cuerpo.

PROCEDIMIENTO:

El procedimiento usado para el experimento fue sencillo. Principalmente se usaron las bombas de caucho y barras de diferente material mencionadas anteriormente.

Experimento 1:

Se frota un globo con el cabello se evidencia que el globo se queda pegado en la pared. Para esta actividad se evidencia el fenómeno de atracción teniendo en cuenta la carga eléctrica que se realiza sobre el globo frotándolo con el cabello.

Experimento 2:

Se infla un globo y dentro de él se encuentran tiras de papel bond, se frota otro globo con la cabeza y se acerca al primer globo (con tiras de papel). Para esta actividad se evidencia NO se observa movimiento en los papeles.

Experimento 3:

Dentro de un globo inflado se introducen bolas pequeñas de papel aluminio, luego se frota con el cabello y se acerca el dedo. Para este procedimiento se evidencia que al momento de acercar el dedo se repelen con las bolas de papel aluminio, evidenciando el fenómeno de repulsión.

Experimento 4:

Se frota un esfero con el pelo y se acerca a la parte superior del electroscopio. Para esta actividad se observa movimiento en los filamentos del electroscopio lo que se puede interpretar que el esfero recibe una carga eléctrica al ser flotado con el cabello.

Se utiliza la tela de la bata, donde se frota con un tubo plástico; se acerca la barra al electroscopio para evidenciar su carga eléctrica, sin embargo, no se evidencia movimiento en el electroscopio.

En el otro procedimiento se utilizó un trapo de seda, el cual se froto en una varilla de metal el cual se evidenciaba que esta varilla se calentaba, pero no generaba ninguna interacción con las tiras de papel del electroscopio.

En siguiente procedimiento se frotan los paños a una barra de madera sin embargo no se evidencia conducción de carga ya que al momento de acercar la barra no se evidencia movimiento en el electroscopio.

Experimento 5:

Se utiliza el generador de Van der Graff con una bola de icopor atado a 19 cm de pita sobre un soporte universal y se realiza el montaje.

Al momento de encender el generador se evidencia atracción de la bola realizada por el campo eléctrico generada.

PRESENTACIÓN DE RESULTADOS

Se explicara científica de cada uno de los fenómenos observados  en cada uno de los ejercicio nos ayudaremos mostrando fotos tomadas el día de la practica

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Img 1. Diagrama De Presentación Informe

Experimento 1:

Explicación.

Algunos electrones (carga negativa) del cabello pasan hacia la superficie del globo. Al momento de frotar el globo con el cabello. El globo queda cargado negativamente por su material este fenómeno tiene como nombre electrización por frotamiento. Cuando se acercamos el globo hacia la pared la pintura de la pared tiene una carga neutra y la fuerza eléctrica atrae por electrización por inducción.

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Img 2. Diagrama De Carga negativa

Experimento 2:

Explicación.

Como vimos en el experimento anterior se evidencia la carga del globo, en este caso las tiras de papel no se mueven por que el papel tiene cargas positiva y el globo tiene carga negativa y se atraen.

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Img 3. Diagrama Experimento 2

Experimento 3:

Como vimos en los experimentos anteriores se evidencia la carga del globo, en este caso las bolitas de papel aluminio se mueven por que las bolitas de aluminio tienen la misma carga que el globo y sienten repulsión con su misma carga.

Además de ello las bolitas están ajenas a cualquier tipo de carga y al momento tocar el globo con el dedo se unen las carga y se evidencia el fenómeno.

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Img 4. Diagrama De Experimento 3

Experimento 4:

Explicación.

1. Se tomó como base el uso de una barra de plástico para la realización de los siguientes procedimientos:

1. Al realizar el proceso de frotamiento de la barra de plástico con el electroscopio se determinó que éste último quedó con una carga un poco visible a través de las láminas, ya que la transferencia de electrones es muy poca por el tipo de material que está diseñado el electroscopio.

2. La barra luego del proceso de frotamiento se puede observar que quedó con una carga negativa, puesto que el plástico es altamente susceptible a sumar electrones.

3. Imagen de la carga de la barra respecto al electroscopio.

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Img 5. Distribución de cargas (Plástico)

1. La descarga electrostática tanto de la barra como del mismo electroscopio se puede realizar mediante el contacto directo con la piel humana.

2. Se puede realizar una verificación de que esta está descargada puesto que las láminas del electroscopio no realizan ningún movimiento al estar solas o en cercanías de la barra.

3. Al frotar la barra de nuevo, y tocar el tallo del electroscopio se puede observar que las láminas quedan unidas, dando a entender que se encuentran nuevamente en un equilibrio.

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Img 6. Diagrama de distribución de cargas del electroscopio

Experimento 5:

Explicación.

Se explicara este experimento por medio de un ejerció propuesto en clase.

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Img 7. Diagrama De Experimento 5

Planteamiento

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Diagrama de Cuerpo libre

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Ejecución

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Despejes

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Despeje de Fuerza

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Resultado

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ANALISIS DE ERROR

 – los errores que se obtuvieron durante el desarrollo fueron que, durante el desarrollo de las cargas, al cargar los materiales no se hacían como debían ser y tocaba repetir la carga de los materiales, también el electroscopio quedaba cargado y al acercar otro material no se veía con claridad los cambios de energía.

CONCLUSIONES

• Con un electroscopio puede determinarse el tipo de carga eléctrica de un objeto aproximándolo al conductor de cargas, si las láminas del electroscopio se separan significa que el objeto gana electrones y el electroscopio queda cargado.

• Los materiales cuando tienen diferentes signos de carga, se atraen.

• Los materiales cuando tienen mismo signo de carga, se repelen.

• Al realizar el método de frotamiento los materiales ganan cargas eléctricas, esto significa que se transfieren cargas de un cuerpo a otro, un material gana carga positiva y la otra carga negativa.

• Los materiales tienen dos tipos de cargas eléctricas denominadas positivas y negativas, los materiales que tienen iguales tipos de cargas significan que este material no está cargado.

REFERENCIAS

A continuación, se pueden ver las referencias usadas dentro del informe:

1. http://webs.um.es/jmz/www_interacciones/campos/interaccio n_electrostatica.html

2. https://natureduca.com/fisica-electricidad-electrostatica-y- fuentes-de-energia-01.php

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