Botella de leyden

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Materia:
Física II
Catedrático:
José Luis Ruiz Maldonado

Carrera:
Ingeniería en Sistemas Computacionales
Semestre:
Tercer Semestre



Tapachula, Chiapas. Octubre del 2010

ANTECEDENTES
BOTELLA DE LEYDEN

Fig.1 Botella de Leyden

La botella de Leyden es un dispositivo eléctrico realizado con una botella de vidrio que permite almacenar cargas eléctricas.Históricamente la botella de Leyden fue el primer tipo de condensador.
HISTORIA

En 1746, Pieter van Musschenbroek, que trabajaba en la Universidad de Leiden, efectuó un experimento para comprobar si una botella llena de agua podía conservar cargas eléctricas. Esta botella consistía en un recipiente con un tapón al cual le atraviesa una varilla metálica que queda sumergida en el líquido. La varilla tieneuna forma de gancho en la parte superior al cual se le acerca un conductor cargado eléctricamente. Durante la experiencia un asistente separó el conductor y recibió una fuerte descarga al aproximar su mano a la varilla.
Un año más tarde el británico William Watson descubrió que aumentaba la descarga si la envolvía con una capa de estaño. Siguiendo los nuevos descubrimientos, Jean Antoine Nollettuvo la idea de reemplazar el líquido por hojas de estaño, quedando desde entonces esta configuración de la botella que se utiliza actualmente para experimentos. Watson pudo transmitir una descarga eléctrica de manera espectacular produciendo una chispa eléctrica desde una botella de Leyden a un cable metálico que atravesaba el río Támesis en 1747. Las botellas de Leyden eran utilizadas endemostraciones públicas sobre el poder de la electricidad. En ellas se producían descargas eléctricas capaces de matar pequeños ratones y pájaros.
FUNCIONAMIENTO
La botella de Leyden es un dispositivo que permite almacenar cargas eléctricas comportándose como un condensador o capacitor. La varilla metálica y las hojas de estaño conforman la armadura interna. La armadura externa está constituida por lacapa que cubre la botella. La misma botella actúa como un material dieléctrico (aislante) entre las dos capas del condensador. El nombre de condensador proviene de las ideas del siglo XIX sobre la naturaleza de la carga eléctrica que asimilaban ésta a un fluido que podía almacenarse tras su condensación en un dispositivo adecuado como la botella de Leyden. Este es el principio por el cual, si unrayo cae por diferencia de potencial en un avión, este no sufrirá en su interior ningún tipo de descarga ni alteración eléctrica.

EXPERIMENTO

Se desarrolla con una botella de cristal, en la cual, se corta un trozo de lámina de aluminio de uso doméstico y con esto y con un rollo de película fotográfica, se envuelve el frasco. Posteriormente se coloca en el interior otro trozo de lámina dealuminio. En este punto del experimento podría emplearse pegamento pero existe el peligro de que los gases liberados en el interior puedan hacer explotar el frasco.
Se realiza una perforación en la tapa de la botella y se introduce en esta un tornillo y se asegura en la parte interior de la botella con un trozo de alambre obtenido de un clip para papel. Este alambre debe hacer contacto con la láminaque se ha colocado en el interior. Con un trozo de cable (con varios hilos) y se sujeta en la parte de arriba del tornillo; a esta parte se le conoce como "cepillo de colección".
Como generador se utiliza un tubo de PVC que se frota con un paño o un trozo de tela para generar electricidad estática. El aparato se hace funcionar colocando la botella de Leyden en el borde de una mesa, luego se debehacer que el cepillo de colección toque al tubo de PVC, mientras esto se realiza, se desliza frotando en el paño o tela. El alambre que sale de la botella de Leyden es una conexión a tierra. Se puede sujetar el frasco por la parte que tiene la lámina de aluminio y no se recibirá una descarga si no se toca la lámina y el tornillo.

Experimento de ejemplo del Capacitor:
Recursos a usar:
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