MEDICIONES ELÉCTRICAS Y CUERPOS ELECTRIZADOS

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MEDICIONES ELÉCTRICAS Y CUERPOS ELECTRIZADOS

MARYI TATIANA CÁRDENAS GÓMEZ (172902)

YEILA FERNANDA PAEZ (172907)

MIGUEL ÁNGEL PACHECO HERNÁNDEZ (172909)

JUAN MIGUEL GALEANO CLARO (172918)

MIGUEL ÁNGEL MOLINA PICÓN (172921)

ZARITH NATALIA MARTÍNEZ (172931)

DOCENTE: EDUARD OSORIO

UNIVERSIDAD FRANCISCO PAULA DE SANTANDER

OCAÑA, NORTE DE SANTANDER

ELECTROMAGNETISMO

2022

Contenido

1. INTRODUCCIÓN

Por medio del siguiente informe de laboratorio, se dará a conocer el respectivo análisis de los datos tomados en la práctica, además de responder una serie de dudas planteadas por la guía de trabajo que pueden ayudar a entender perfectamente el tema de las cargas eléctricas y cuerpos electrizados.

En la cual nos encontraremos con los diferentes métodos por los cuales se pueden comprobar las cargas eléctricas de los diferentes cuerpos analizados en su campo eléctrico. Conociendo así sus propiedades de polaridad poder dar conclusiones a los diferentes análisis y datos obtenidos.

2.   OBJETIVOS DE LA EXPERIENCIA.

2.1       General

- Identificar y usar los multímetros, el péndulo eléctrico, y el generador de Van de Graff.

-Reconocer las propiedades de la materia en su carga eléctrica.

2.2       Específicos

- Realizar mediciones de resistores, capacitores, voltajes directos, corrientes directas, entre otros.

- Transferir carga de un material a otro por fricción o rozamiento y por inducción.

- Verificar la interacción electrostática entre cargas de igual signo y signos opuestos.

- Conocer el funcionamiento del generador de Van de Graf.

3.   MARCO TEÓRICO

3.1       Conceptos que se manejarán para la experiencia.

Capacímetro: Registra la capacidad de los condensadores.

Condensadores: Filtrar señales, es decir, guardan cargas positivas o negativas.

Resistencia: Es la capacidad que tiene un elemento a limitar el paso de la corriente.

Resistor: Es elemento físico que produce resistencia eléctrica.

Electrómetro análogo: Determina la existencia de carga eléctrica dentro de la cúpula del generador de Van de Graaff.

Casquete esférico: Representa la transferencia de carga, que existe entre la cúpula y el casquete (descargado).

Péndulo de esferas conductoras: Determina la carga predominante dentro de la cúpula y la afectación que tiene la misma con respecto al péndulo.

3.2       Leyes y/o principios que se aplicaron.

- Leyes de la electrostática

- Componentes básicos de los circuitos

- Propiedades fundamentales de la carga

- Fenómeno del campo eléctrico

4.   MATERIALES UTILIZADOS

- Multímetro digital y análoga

- Capacímetro

- Resistores

- Batería

- Condensadores

- Fuente

- Péndulos de tecnoport

- Barras de acetato y vinilito

- Paletas productoras de carga (blanca, negra y neutra)

- Jaula de Faraday

- Casquetes esféricos

- Elevador de voltaje

- Generador de Van de Graaff

5.   METODOLOGÍA

5.1.1    Procedimiento.

Mediciones eléctricas

• Teniendo en cuenta los materiales a los cuales se les va a realizar las diferentes mediciones, diligenciamos el valor teórico. Tomando como herramienta el código de colores para los resistores y los conocimientos impartidos en el contenido.
• Teniendo bajo su manipulación a cada uno de los instrumentos y los materiales asignados, proceda a elaborar la Tabla 2 por medio de la cual usted determinará y conocerá la sensibilidad de cada uno de los instrumentos.
• Uso de multímetros y capacímetro.

- Ubique el indicador al aparato correspondiente en la escala de ohmios Ω, coloque el cable positivo y negativo del aparato en el lugar correspondiente y determine la capacidad en el indicador de la escala, como la resistencia no tienen polarización ubique las pinzas en cada extremo de la resistencia. Realice este procedimiento durante tres veces continuas a una misma resistencia y de esta manera registre los datos obtenidos. Aplíquese este procedimiento, para todas las resistencias.

- Ubique el indicador al aparato correspondiente en la escala de Faradios (F), coloque el cable positivo y negativo del aparato en el lugar correspondiente y determine la capacidad en el indicador de la escala; si el condensador tiene polarización ubique las pinzas positivas en la pata larga del condensador y la pinza negativa en la pata corta del condensador. Realice este procedimiento, durante tres veces continúas registrando los datos. Aplíquese este procedimiento para todos los condensadores que le han asignado.

- Ubique el indicador al aparato correspondiente en la escala de voltios corriente continua (Vcd), coloque el cable positivo y negativo y determine la capacidad del indicador en la escala; como la batería tiene polarización ubique la pinza positiva en el polo positivo de la batería y de igual manera la pinza negativa en el polo negativo. Realice este procedimiento, durante tres veces continuas a una pila y registre los datos. Aplíquese este procedimiento para todas las pilas que le han sido asignadas.

• Se tuvo en cuenta que el multímetro análogo no mide condensadores y el capacímetro solamente mide condensadores.

Carga electrostática

Procedimiento 1_ Carga por frotamiento.

• Ya con la jaula de Faraday conectada a tierra poner a cero el electrómetro y asegúrese de que no hay ningún cargo en las paletas productoras de carga.
• Mantenga una paleta en cada mano e introduzca una a una en el interior de la jaula de Faraday, sin que exceda la mitad, sin dejar que se toquen con las paredes de la cesta. Pulse el botón Zero en el electrómetro. Registre la lectura “inicial” en la fila 1 de la tabla de voltaje.
• Frote dos paletas generadoras de carga, la de banda blanca y la de banda oscura. Introduzca a su consideración la que crea pertinente dentro la jaula de Faraday y registre la lectura.
• Frote nuevamente las paletas generadoras e introduzca el color contrario de paso anterior dentro de la jaula y registre la lectura.
• Toma la vara neutra y frótelas con la blanca introduce la vara neutra dentro la jaula y registre la carga de voltaje, así mismo con la vara negra.
• Cada vez que realice el registro de medición, la persona debe hacer contacto manual con el interior de las paletas, para generar una descarga y cuando se vuelva a generar la carga, se tome el registro real de la carga existente.

Procedimiento 2_ Carga por inducción. 

• Antes de inicia este procedimiento, realice contacto manual con cada una de las paletas generadoras con el fin de generar la carga que puede existir en cada una de ellas y de esta manera poder tener un registro real de la carga obtenida al realizar la inducción.  
• Conecte a tierra la jaula de Faraday con el electrómetro. Registre el “cero” la lectura en el electrómetro.  
• Enérgicamente frota las paletas productoras de carga blancas y oscuras con el chaquete esférico, para recibir la inducción de la carga que en el predomina.  
• Inserte la paleta blanca al interior de la jaula, registre el resultado de la carga obtenida en el electrómetro en la nueva tabla de carga por inducción. Realice este mismo paso con la paleta negra y neutra registrando sus respectivos datos.

Generador de Van de Graaff

• Se enciende el generador de Van de Graaff en una velocidad término medio, lo retiramos durante 5 minutos, dando espacio a que la cúpula almacene un potencial de carga considerable.
• Procedemos a comprobar la existencia del campo eléctrico, dentro la cúpula con el electrómetro análogo, tomando la pinza conductora y acercándola a la cúpula hasta lograr establecer el mayor registro de carga que nos puede brindar este instrumento.
• Procedemos hacer transferencia de carga por inducción, utilizando el casquete esférico, el cual lo acercaremos a la cúpula a una distancia no mayor de 2cm y buscando que la carga que se encuentre en la cúpula almacenada sea de gran capacidad, para que al llevarse a cabo esta transferencia se genere una descarga eléctrica la cual se ve reflejada en un destello de luz que comunica los dos casquetes.
• Procedemos a utilizar el vaso traslucido de material conductor que nos ilustrara el fenómeno que ocurre dentro de la cúpula al recibir la carga eléctrica y el efecto que ocurre sobre el mineral que está dentro de él. Este instrumento debe hacerse a la cúpula a una distancia no mayor a 2cm, para que, se logre el objetivo de la práctica.
• Para la demostración de la polarización de la carga, utilizaremos el péndulo de esferas conductoras, ubicándolos a un costado del generador de Van de Graaff, de tal manera que logre hacer efecto electrostático, sobre las esferas del péndulo y de esta manera poder observar el fenómeno de polarización que percibe este instrumento a través de la cúpula y así determinar las cargas de la misma.

5.1.2 Recolección y Análisis de los Datos de la Experiencia

Mediciones eléctricas

Tabla 1.

Nota: En la toma de la resistencia, usamos la herramienta del código de colores para los resistores.

• Código de colores

R1= Café – Negro – Rojo – Dorado

           1         0         x100      5%     = 1000 ohm y tolerancia de 5%

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