Informe N°1-FISICA III

download Informe N°1-FISICA III

of 24

Transcript of Informe N°1-FISICA III

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    1/24

    2016

    Universidad Nacional Mayor de

    San Marcos

    Universidad Nacional

    Mayor de San Marcos

    Facultad de Ingeniería de Sistemas e

    Informática

    Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Sistemas

    Tema: Cargas Eléctricas y Cuerpos Electrizados

    Laboratorio de Física III

    Profesor: A. Trujillo

    Horario: viernes de 2:00-4:00pm

    Fecha de ejecución: 21/04/2016

    Fecha de entrega: 22/04/2016

    Integrantes:

      Quispe Ticona, Pablo Alexander (15200035)

      Ravichagua Silvestre, Sergio David (15200037)  Rimaycuna Chavez, Miguel Angel (15200178)  Romero Bizarro, Alexander Antony (15200151)

      Urcuhuaranga Velasquez, Moises Joaquin(15200041)

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    2/24

    Introducción

    Una de las fuerzas fundamentales es la fuerza del electromagnetismo, para

    que existe esta fuerza implica partículas con la propiedad de la cargar

    eléctrica. La carga eléctrica una propiedad fundamental como la masa de una

     partícula. La carga eléctrica de un cuerpo se debe a la suma de las cargas de

    sus partículas moléculas o átomos, por lo que está cuantificada. Todo cuerpo

    en su estado normal tiene carga neutra, para aumentar o disminuir la carga

    hace falta una acción externa.

    Estas cargas eléctricas son la esencia de la electricidad, una energía

    importante en la vida diaria y de la cual somos dependientes. Alguna vez nos

     puede haber sucedido una pequeña descargar eléctricas al tocar un objeto;

    esto se debe a que de nuestra mano saltan partículas cargadas hacia dicho

    objeto.

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    3/24

    Objetivos

    1.- Comprobar experimentalmente la existencia de una de las propiedades

    de lamateria llamada carga eléctrica.

    2.- Experimentar con la electrificación de los cuerpos mediante las diversas

    formas.

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

    signos

    opuestos.

    4.- Conocer el funcionamiento y los principios físicos de un generadorElectrostático-máquina de Wimshurst y el generador de Van de Graaff.

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    4/24

    MATERIALES

    Figura 1 Figura 2

    Barra de acetato Barra de vidrio

    Figura 3 Figura 4

    Barra de vinilo Electroscopio

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    5/24

     

    Figura 5 Figura 6

    Péndulo Eléctrico Máquina de Wimshurst

    Figura 7  Figura 8Ventilador Maquina de Van De Graaff

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    6/24

     

    Figura 9 Figura 10

    Lámpara Cadenas de conexión

    Figura 11  Figura 12

    Tablero de destellos Juegos de Campana

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    7/24

    Fundamento teórico

    La carga eléctrica

    En una época tan remota como 600 A.C., los griegos de la antigüedaddescubrieron que cuando frotaban ámbar contra lana, el ámbar atraía otrosobjetos. En la actualidad decimos que con ese frotamiento el ámbar adquiereuna carga eléctrica neta o que se carga. La palabra “eléctrico” se deriva del

    vocablo griego elektron, que significa ámbar. Cuando al caminar una personafrota sus zapatos sobre una alfombra de nailon, se carga eléctricamente; tambiéncarga un peine si lo pasa por su cabello seco. Las varillas de plástico y un trozode piel (verdadera o falsa) son especialmente buenos para demostrar laelectrostática, es decir, la interacción entre cargas eléctricas en reposo (o casien reposo). La siguiente figura muestra dos varillas de plástico y un trozo de piel.

    Observamos que después de cargar las dos varillas frotándolas contra un trozode piel, las varillas se repelen. Cuando frotamos varillas de vidrio con seda, lasvarillas de vidrio también se cargan y se repelen entre sí. Sin embargo, una varillade plástico cargada atrae otra varilla de vidrio también cargada; además, la varillade plástico y la piel se atraen, al igual que el vidrio y la seda. Estos experimentosy muchos otros parecidos han demostrado que hay exactamente dos tipos decarga eléctrica: la del plástico cuando se frota con piel y la del vidrio al frotarsecon seda. Benjamín Franklin (1706-1790) sugirió llamar a esas dos clases decarga negativa y positiva, respectivamente, y tales nombres aún se utilizan. La

    varilla de plástico y la seda tienen carga negativa; en tanto que la varilla de vidrioy la piel tienen carga positiva.

    a) Los objetos cargados negativamente se repelen entre sí.b) Los objetos cargados negativamente se repelen entre sí.c) Los objetos de carga positiva se atraen con los objetos que tienen carga

    negativa.

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    8/24

    MÁQUINA DE WIMSHURST

    Desarrollada hacia 1880 por el británico James Wimshurst, consta de dos discos,antiguamente de ebonita o cristal, la que describimos los lleva de metacrilato,que giran en sentido contrario, muy próximos y paralelos. Los discos llevan

    pegados un número par de sectores metálicos que se comunicandiametralmente por medio de un puente con escobillas metálicas, cada puenteseparado 60º de la horizontal.

    Los sectores van depositando su carga por intermedio de peines metálicos endos circuitos independientes que acumula cada uno carga contraria potenciadapor su correspondiente botella de Leyden.

    Si uno de los discos y por inducción los sectores correspondientes tienen unpequeño desequilibrio electrónico, inducirán en el disco opuesto electricidadcontraria. Los arcos facilitan la distribución de la carga en cada disco, carga quees de distinta polaridad. Debido al giro opuesto siempre recogerá cada conductorpor intermedio del peine la misma electricidad, consiguiendo mantener el signocontrario en cada circuito.

    La carga se acumula en los conductores y en las botellas de Leyden para que

    en el momento propicio se produzca la ruptura en forma de arco Voltaico.

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    9/24

     

    Partes del Generador Electrostático:

    1) Disco de acrílico con placas de estaño El generador electrostático consta dedos discos de cristal acrílico, de igual tamaño, montados sobre un eje horizontal,paralelamente, y con escasa distancia entre sí.

    (2) Listón de aislamiento, el cual se encuentra atornillado al eje.

    (3) Barra de electrodos, Éstas se encuentran conectados con las barras deelectrodos, cuyos extremos tienen forma de doble esfera y entre las que seefectúa la descarga de chispas.

    (4) Botellas de Leyden.

    (5) interruptor de aislamiento.

    (6) Conductor transversal con pinceles de metal La cara externa de los discosestá ocupada circularmente por hojas de estaño. Frente a cada disco, se hafijado al eje un conductor transversal, girable, con dos “pinceles” de metal, quefrotan las hojas de estaño.

    (7) Estribo con escobillas. Para la toma de corriente se emplean dos escobillasfijadas a un estribo, en el extremo del listón de aislamiento. La distancia entre lasescobillas y los discos es regulable, y debe ser de algunos milímetros. (8)Palanca de acoplamiento para conexión de las botellas de Leyden.

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    10/24

    GENERADOR ELECTROSTÁTICO: MÁQUINA DE VANDER GRAAFF

    El generador de Van der Graff, GVG, es un aparato utilizado para crear grandesvoltajes. En realidad, es un electróforo de funcionamiento continuo. 

    Se basa en los fenómenos de electrización por contacto y en la inducción decarga. Este efecto es creado por un campo intenso y se asocia a la alta densidadde carga en las puntas.

    El primer generador electrostático fue construido por Robert Jamison Van derGraff en el año 1931 y desde entonces no sufrió modificaciones sustanciales.

    Existen dos modelos básicos de generador:

    •El que origina la ionización del aire situado en su parte inferior, frente a la correa,

    con un generador externo de voltaje (un aparato diferente conectado a la redeléctrica y que crea un gran voltaje)

    •El que se basa en el efecto de electrización por contacto. En este modelo elmotor externo sólo se emplea para mover la correa y la electrización se producepor contacto. Podemos moverlo a mano con una manivela y funciona igual quecon el motor.

    Nosotros vamos a construir y a estudiar uno de este último tipo, que coincide conlos generadores didácticos que existen en los centros docentes.

    En los dos modelos las cargas creadas se depositan sobre la correa y son

    transportadas hasta la parte interna de la cúpula donde, por efecto Faraday, sedesplazan hasta la parte externa de la esfera que puede seguir ganando más ymás hasta conseguir una gran carga.

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    11/24

    Descripción

    Consta de:

    1.- Una esfera metálica hueca en la

    parte superior.2.- Una columna aislante de apoyoque no se ve en el diseño de laizquierda, pero que es necesariapara soportar el montaje.

    3.- Dos rodillos de diferentesmateriales: el superior, que gira librearrastrado por la correa y el inferiormovido por un motor conectado a su

    eje.4.- Dos “peines” metálicos (superiore inferior) para ionizar el aire. Elinferior está conectado a tierra y elsuperior al interior de la esfera.

    5.- Una correa transportadora dematerial aislante (el ser de colorclaro indica que no llevacomponentes de carbono que la

    harían conductora).6.- Un motor eléctrico montado sobre una base aislante cuyo eje también es eleje del cilindro inferior. En lugar del motor se puede poner un engranaje conmanivela para mover todo a mano.

    Funcionamiento

    Una correa transporta la carga eléctrica que se formaen la ionización del aire por el efecto de las puntasdel peine inferior y la deja en la parte interna de la

    esfera superior.Veamos el funcionamiento de uno didácticoconstruido con un rodillo inferior recubierto demoqueta de fibra y el rodillo superior hecho de metal.

    El rodillo inferior está fuertemente electrizado (+), porel contacto y separación (no es un fenómeno derozamiento) con la superficie interna de la correa decaucho. Se electriza con un tipo de carga quedepende del material de que está hecho y del

    material de la correa. El rodillo induce cargas eléctricas opuestas a las suyas enlas puntas del “peine” metálico. 

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    12/24

     El intenso campo eléctrico que se establece entre el rodillo y las puntas del“peine” situadas a unos milímetros de la banda, ioniza el aire. 

    Los electrones del peine no abandonan el metal, pero el fuerte campo creadoarranca electrones al aire convirtiéndolo en plasma.

    El aire ionizado forma un plasma conductor -efecto Corona- y al ser repelido porlas puntas se convierte en viento eléctrico negativo.

    El aire se vuelve conductor, los electrones golpean otras moléculas, las ionizan,y son repelidas por las puntas acabando por depositarse sobre la superficieexterna de la correa.

    Las cargas eléctricas negativas (moléculas de aire con carga negativa)adheridas a la superficie externa de la correa se desplazan hacia arriba. Frentea las puntas inferiores el proceso se repite y el suministro de carga estágarantizado.

    La carga del rodillo inferior es muy intensa porque la carga que se forma al rozarqueda acumulada y no se retira, mientras que las cargas depositadas en la caraexterna de la correa se distribuyen en toda la superficie, cubriéndola a medidaque va pasando frente al rodillo. La densidad superficial de carga en la correa esmucho menor que sobre el rodillo.

    Por la cara interna de la correa van cargas opuestas a las del cilindro, pero estasno intervienen en los procesos de carga de la esfera.

    Recuerda que la correa no es conductora y la carga depositada sobre ella no semueve sobre su superficie.

    Parte superior

    Supongamos que nuestro generador tiene un rodillo de teflón que se carganegativamente por contacto con la correa. Este rodillo repele los electrones quellegan por la cara externa de la correa.

    El peine situado a unos milímetros frente a la correa tiene un campo eléctricoinducido por la carga del cilindro y de valor intenso por efecto de las puntas. Laspuntas del peine se vuelven positivas y las cargas negativas se van hacia elinterior de la esfera.

    Un generador de Van der Graff no funciona en el vacío.

    La eficacia depende de los materiales de los rodillos y de la correa.

    El generador puede lograr una carga más alta de la esfera si el rodillo superiorse carga negativamente e induce en el peine cargas positivas que crean un fuertecampo frente a él y contribuyen a que las cargas negativas se vayan hacia laparte interna de la esfera.

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    13/24

      El campo creado en el “peine” por efecto de laspuntas ioniza el aire y lo transforma en plasma conelectrones libres chocando con moléculas de aire.Las partículas de aire cargadas positivamente sealejan de las puntas (viento eléctrico positivo). Las

    cargas positivas neutralizan la carga de la correa alchocar con ella. La correa da la vuelta por arriba ybaja descargada.

    El efecto es que las partículas de aire cargadasnegativamente se van al peine y le ceden el electrónque pasa al interior de la esfera metálica de la cúpulaque adquiere carga negativa.

    Por el efecto Faraday (que explica el por qué se carga tan bien una esferahueca) toda la carga pasa a la esfera y se repele situándose en la cara externa.Gracias a esto la esfera sigue cargándose hasta adquirir un gran potencial y lacarga pasa del peine al interior.

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    14/24

    Procedimiento A.  PENDULO ELECTRICO 

    1. Se tiene sobre la mesa tres varillas de los siguientes materiales: vinilito,vidrio, tubo PVC; además también se debe tener dos pañuelos de seda, yun péndulo con una bolita de tecnopor colgando.

    2. Acercamos cualquiera de las barras, sin frotarla, a la esfera de tecnoporque está suspendida en el péndulo eléctrico, se puede observar que nohay reacción entre ellas.

    3. Frotamos la varilla de vinilito con uno de los pañuelos de seda,seguidamente lo acercamos a la bolita de tecnopor; podemos observarque existe atracción por parte de la bolita al cargar la varilla (ver fig. 13).

    Fig. 134. Frotamos la varilla de vidrio con uno de los pañuelos de seda,seguidamente lo acercamos a la bolita de tecnopor; podemos observarque no hay reacción por parte de ambos (ver Fig. 14).

    Fig. 145. Frotamos el tubo PVC con uno de los pañuelos de seda; seguidamente lo

    acercamos a la bolita de tecnopor; podemos observar que existe ciertareacción de atracción de la bolita con el tubo PVC (Ver Fig. 15).

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    15/24

     Fig. 15

    B. ELECTROSCOPIO

    1. Se tiene sobre la mesa tres varillas de los siguientes materiales: vinilito,vidrio, tubo PVC; además también se debe tener dos pañuelos de seda,y electroscopio.

    2. Frotamos la varilla de vinilo con un pañuelo de seda; seguidamenteacercamos la varilla electrizada y podemos observar que la aguja delelectroscopio se mueve al recibir la carga de la varilla (ver Fig. 16). 

    Fig. 163. Frotamos el tubo PVC con un pañuelo de seda; seguidamente acercamos

    el tubo electrizado y podemos observar que la aguja del electroscopio semueve al recibir la carga del tubo (ver Fig. 17). 

    Fig. 17

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    16/24

    4. Frotamos la varilla de vidrio con un pañuelo de seda; seguidamenteacercamos la varilla y podemos observar que la aguja del electroscopiono se mueve al acercar la varilla. 

    C. MAQUINA DE WIMSHURST

    1. Se tiene la máquina de Wimshurst, identificamos las partes de lasmáquinas electrostáticas.

    2. Gire lentamente la manivela en sentido horario, los conductorestransversales deben señalar, por arriba, hacia la izquierda y por debajo,hacia la derecha, en un ángulo de 45°, en relación con la barra deaislamiento.

    3. Mantenga el interruptor de aislamiento abierto, podemos apreciar que solose produce un sonido.

    4. Ahora cerramos el interruptor, podemos apreciar que al mantener elinterruptor cerrado (y las botellas de Leyden cerradas) se aprecia unadescarga de chispas.

    5. Luego colocamos la rueda de punta sobre el rodamiento de agujas en elsoporte, conectando la fuente descarga y transmitimos la carga, seobserva que las agujas empiezan a girar en sentido anti horario.

    6. Luego colocamos el juego de campanas sobre la mesa, conectamos lafuente de carga y aumentamos lentamente la carga suministrada, seobserva que los péndulos se repelen y durante una fracción de segundose pegan a las campanas y generan electricidad en contacto (ver Fig. 18).

    Fig. 18

    7. Luego colocamos el tablero de destellos en el soporte, conectamos lasfuentes de carga y aumentamos lentamente el volumen de la cargasuministrada girando la manivela en sentido horario, se observa que eltablero presenta destellos de luz. (ver Fig. 19).

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    17/24

     

    Fig. 19

    Observación: Parte de la experimentación pudo haber sido afectado por la humedad en elambiente, dando lugar a fallas en la experimentación, otro factor pude ser algúndesperfecto con los materiales. Pero con la explicación del profesor presente,logramos obtener un resultado de esta práctica.

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    18/24

    Cuestionario

    1. ¿Cómo puede usted determinar el signo de las cargas de las esferas

    de tecnoport?, explique.

    Conociendo previamente el funcionamiento de máquina de Van de Graff,se sabe que puede ser cargada negativamente al manipularla. Teniendoesto presente, se puede cargar por inducción magnética a la esfera detecnoport, indistintamente si se carga positiva (+)  o negativamente().Se sabe que cargas opuestas se atraen y cargas iguales se repelen; porlo tanto, para poder saber cuál es la carga que tiene la esfera de tecnopor,se tendría que acercar a la máquina de Van de Graff y saber si existe unarepulsión o atracción. De atraerse, la carga de la bola de tecnopor seríapositiva; por otro lado, de repelerse sería negativa.

    2. En las experiencias efectuadas, ¿cómo podría aplicar el principio de

    superposición? Explique.

    Se sabe que el principio de superposición ayuda a tener una perspectivadiferente de la situación; es decir, divide el sistema completo al que se lepodría llamar como “mar de cargas” y visualizarlo independientemente o

    tomarlo como subsistemas ayuda a comprender e interpretar el problema.De tal forma que analizarlo parte por parte brindaría la misma solución yesta se da mediante el principio de superposición.

    En los experimentos realizados se puede usar el principio desuperposición en la comprensión de los fenómenos observados.

    El evaluar qué carga tiene cada bola de acero o qué tanto afecta lahumedad en la máquina de Wimshurst son ejemplos claros para aplicar elprincipio de superposición; en otras palabras, al analizar cada parte seconocería el sistema y cómo funciona.

    3. Del experimento realizado, ¿se puede deducir qué tipo de carga setraslada de un cuerpo a otro?

    Teniendo el concepto de carga de prueba se pudo aplicar en laboratoriouna experiencia similar. Como se puedo ver en la pregunta 1 delcuestionario, se utilizó la máquina de Van de Graff para cargarse a símisma positivamente, esta sería la supuesta carga de prueba, la cual solose buscaría como función saber si trasladará o no cargas. Dependiendodel objeto que se acerque si es positivo, se repelerá con la máquina,mientras que, si es negativo, habrá un traslado de cargas negativas oelectrones.

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    19/24

    4. Enuncie los t ipos de electrización, explique cada caso .

    Tomado de la página http://fuerzaelectrica-equipo8.blogspot.pe  , seextrajo los tipos de electrización.1. Electrización por contacto: Cuando ponemos un cuerpo cargado encontacto con un conductor se puede dar una transferencia de carga de uncuerpo al otro y así el conductor queda cargado, positivamente si cedióelectrones o negativamente si los ganó.2. Electrización por fricción: Cuando frotamos un aislante con cierto tipode materiales, algunos electrones son transferidos del aislante al otromaterial o viceversa, de modo que cuando se separan ambos cuerposquedan con cargas opuestas.3. Carga por inducción:  Si acercamos un cuerpo cargado negativamentea un conductor aislado, la fuerza de repulsión entre el cuerpo cargado y

    los electrones de valencia en la superficie del conductor hace que estosse desplacen a la parte más alejada del conductor al cuerpo cargado,quedando la región más cercana con una carga positiva, lo que se nota alhaber una atracción entre el cuerpo cargado y esta parte del conductor.Sin embargo, la carga neta del conductor sigue siendo cero (neutro).

    5. ¿Por qué el cuerpo humano es un buen conductor de la electric idad?

    Explique detalladamente.

    El cuerpo humano está compuesto aproximadamente el 70% por agua y

    minerales, los cuales son buenos conductores de electricidad. Por otraparte, según la electrofisiología, ciencia que estudia las reacciones queproduce la corriente eléctrica en el ser humano, cada uno de los tejidosdel cuerpo reaccionan cuando una descarga circula por el organismo,siendo los efectos biológicos dependientes de su intensidad.

    6. En la ilustración 6 considere que la bola 1 tiene una carga Q y la bola

    2 está descargada. Considere además que las bolas tienen igual

    radio r. ¿Qué sucederá?

    Si entrasen en contacto ambas bolas, la bola 2 empezaría a adquirir cargay ya que adquiriría la misma carga de la bola 1, se repelerían.Por otro lado, si no entrasen en contacto, la bola 2 empezaría a ser atraída

    por la bola negra, polarizando a la bola 2.

    http://fuerzaelectrica-equipo8.blogspot.pe/http://fuerzaelectrica-equipo8.blogspot.pe/http://fuerzaelectrica-equipo8.blogspot.pe/

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    20/24

    7. Siguiendo con la ilustración 6, suponga que mediante algún

    deslizamiento del hilo la esfera 1, que cont iene una carga Q, se pone

    en contacto con la esfera 2, que está descargada ¿Qué es lo que se

    observará? ¿Cuál será la carga que adquiere de la esfera 2?

    Como se explicó en la pregunta 6 del cuestionario, al entrar en contacto,

    habría una transmisión de cargas, pero luego se observaría que se van arepeler, debido a que se transmitió carga del mismo signo de la esfera 1a la esfera 2.Para la situación planteada en la pregunta 7, no estaría en contactorealmente, pero el hilo planteado sería el nexo para hablar de transmisiónde cargas.

    8. Respecto a la pregunta 5, suponga ahora que la bola 1 tiene un radio2r y la bola 2 un radio r. Si la bola 1, que contiene una carga Q, sepone en contacto con la bola 2; ¿Cuál será la carga que adquiere de

    la esfera 2?

    Si tenemos q+ como en el caso anterior, las cargas inducidas de la bolablanca se localizan en los extremos, como la bola blanca es más pesadaque la negra, ésta atraerá a la negra poniéndose en contacto, entonces labola blanca cederá los electrones a la bola negra poniéndola en equilibrio,quedando la bola blanca cargada positivamente.

    9. En un experimento de electrostática se observa que la distanciaentre las esferas idénticas 1 y 2, inicialmente descargadas es de 12

    cm, (Ilustración 6). Luego de transmiti rles la misma carga q a ambasesferas estas se separan hasta 16 cm. ¿Cuál es el valor de esta carga,si la masa de cada una de ellas es de 5 g y la longitud de los hilos enlos que están suspendidas las esferas es de 30 cm?

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    21/24

    Graficamos el diagrama de cuerpo libre donde:

    :ó : : 

    : ( ) 

    ∝:  Sabemos:

    ∑ = 0 ∝ = … … … … … . . (1) 

    ∑ = 0 ∝ = … … … … … … . (2) 

    ó (1) (2) :  = ∝

    De acuerdo con la ley de Coulomb:

    =

     

    : = 0.30 ; = 0.16 ; = 510− ; = 9.8 ⁄  

    = √  = √ ∝ = √ 5103  9.8tan(3.823).

     

    = 9.65 10−  

    10. Un objeto cargado posi tivamente se acerca a la esfera de unelectroscopio y se observa que las lamini llas se cierran; y cuando sesigue acercando, sin tocar la esfera, de pronto las hojuelas se abren.¿Qué tipo de carga tiene el electroscopio?

      Si el electroscopio está en estado neutro, entonces lamanecilla estará junto a la varilla vertical.

      Si se acerca un cuerpo electrizado a la esfera metálica P,cierta cantidad de la misma carga que la del cuerpo esrepelida al interior observándose un movimiento de lamanecilla

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    22/24

    11. Que func ión cumple las botellas de Leyden en la máquina deWimshurst, explique detalladamente.

    La botella de Leyden es un dispositivo que permite almacenar cargaseléctricas comportándose como un condensador o capacitador. La varillametálica y las hojas de estaño conforman la armadura interna. La armadura

    externa está constituida por la capa que cubre la botella. La misma botellaactúa como un material dieléctrico aislante entre las dos capas delcondensador. El nombre de condensador proviene de las ideas del siglo XIXsobre la naturaleza de la carga eléctrica que asimilaban esta a un fluido quepodía almacenarse tras su condensación en un dispositivo adecuado comola botella de Leyden. Este es el principio por el cual, si un rayo cae pordiferencia de potencial en un avión, este no sufrirá en su interior ningún tipode descarga ni alteración eléctrica.

    12. Durante el uso del generador electrostático se percibe un color

    característico, investigue a que se debe. Explique detalladamente.NO SE USÓ LA MÁQUINA DE VAN DER GRAFF DURANTE EL LABORATORIO

    13. Explique el poder de las puntas, y sus aplicaciones

    En electrostática, el poder de las puntas está íntimamenterelacionado con el concepto de la rigidez dieléctrica. Ésta es elmayor valor de campo eléctrico que puede aplicarse a un aislantesin que se vuelva conductor. Este fenómeno fue descubierto hace200 años por Benjamín Franklin, al observar que un conductor conuna porción puntiaguda en su superficie, descarga su carga

    eléctrica a través del aguzamiento y por lo tanto no se mantieneelectrizado. Actualmente se sabe que esto se produce debido aque un conductor electrizado tiende a acumular la carga en laregión puntiaguda. La concentración de carga en una región casillana es mucho menor que la acumulación de carga eléctrica en unsaliente acentuado. Debido a esta distribución, el campo eléctricode las puntas es mucho más intenso que el de las regiones planas.Valor de la rigidez dieléctrica del aire en la porción más aguzadaserá sobre pasado antes que en las otras regiones, y será por elloque el aire se volverá conductor y por allí escapará la carga del

    conductor.14. Menciones al menos 5 apl icaciones del equipo de Van De Graaff.

    Las diferentes aplicaciones de esta máquina incluyen producciónde rayos x, esterilización de alimentos y experimentos de física departiculares y física nuclear

    Gracias al generador podemos hacer experimentos de rupturadieléctrica en alta tensión sin peligro para el que los realiza.

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    23/24

    Conclusiones  Se comprobó experimentalmente la propiedad de la materia

    llamada carga eléctrica.

      Mediante los experimentos se logró comprender la electrificaciónde los cuerpos, de diversas formas.

      Mediante los experimentos de la electri ficación de los cuerpos selogró comprender la interacción electrostática entre cargas deigual signo, las cuales se repelen y cargas de signos opuestos,las cuales se atraen.

      Se logró conocer el funcionamiento de la máquina de Wimshursten un 50%, pues durante los experimentos hubo desperfectostécnicos y no se pudo completar la experiencia asignada; asítambién al no trabajar con el generador de Van der Graff, no sepudo conocer su funcionamiento.

  • 8/17/2019 Informe N°1-FISICA III

    24/24

    Bibliografía

      Sears Semansky, Young, Fedmann. (2009). FÍSICA

    UNIVERSITARIA CON FÍSICA MODERNA - volumen 2.Mexico: PEARSON EDUCACIÓN.   http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es  http://www.maquinascientificas.es/05maquina-wimshurst.htm  http://fuerzaelectrica-equipo8.blogspot.pe

    http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/http://www.maquinascientificas.es/05maquina-wimshurst.htmhttp://www.maquinascientificas.es/05maquina-wimshurst.htmhttp://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/