calculo

CARGA POR FRICCION.

E. Gastelbondo, F. Villa, L. Chica, C. Casarrubia
Departamento de Ingeniería Ambiental
Universidad de Córdoba, Montería


Resumen

Para determinar experimentalmente las características de carga por fricción, se procedió a realizar un experimento que comprendió dos partes. En la primera parte se utilizaron las barras de acrílico y de polipropileno, y una lámpara deefluvios, con la cual se determinó la clase de cargas que tenían las varillas al frotarlas. La segunda parte consistió en poner una placa de acetato sobre una placa de policarbonato en la que se froto por encima de esta con una hoja de papel, luego se tomó la lámpara de efluvio para determinar las cargas de las placas de policarbonato luego de ser frotadas. En esta misma parte se tomó una barrade polipropileno y se froto uno de los extremos de la barra con una hoja de papel, simultáneamente se frotaba la placa de acetato con otra hoja de papel, se montó la barra frotada en el electroscopio y se acercó la placa de acetato al extremo frotado de la barra, lo mismo para la placa de policarbonato, para determinar las cargas de estas. Por último se descargaron las placas, luego se colocaronsobre una hoja de papel y sobre ella se froto con otra hoja la placa, simultáneamente se froto un extremo de la barra de polipropileno, se ubicó en la balanza eléctrica, y se acercó la lámina de acetato sobre la parte frotada de la barra de polipropileno, para determinar las cargas.

1. TEORIA RELACIONADA

La fricción tiene ciertos efectos eléctricos los cuales ya conocemos; algunos ejemplosse presentan cuando acariciamos un gato, cuando nos peinamos (si lo hiciéramos a oscuras podríamos ver y oír las chispas eléctricas), cuando nos deslizamos sobre la cubierta de plástico del asiento de un automóvil estacionado, etc. En estos casos se transfieren electrones por fricción cuando un material rosa con otro, lo que se conoce como carga por fricción.

Se puede transferir electrones deun material a otro por simple contacto. Cuando ponemos la barra cargada en contacto con un objeto neutro se transfiere una parte de la carga a esta. Este método de carga se conoce simplemente como carga por contacto. Si el objeto es buen conductor, la carga se distribuye sobre toda su superficie porque las cargas iguales se repelan entre sí. Si se tratan de un mal conductor puede ser necesariotocar con la barra.

Varias partes del objeto para obtener una distribución de carga más o menos uniforme. Cuando frotamos un aislante con cierto tipo de materiales algunos electrones son transferidos del aislante al otro material o viceversa de modo que cuando se separan ambos cuerpos quedan cargados. [1]

En la carga por fricción se transfiere gran cantidad de electrones porque la fricciónaumenta el contacto de un material con el otro. Los electrones más internos de un átomo están fuertemente unidos al núcleo, de carga opuesta, pero los más externos de muchos átomos están unidos muy débilmente y pueden desalojarse con facilidad. La fuerza que retiene a los electrones exteriores en el átomo varia de una sustancia a otra. Por ejemplo los electrones son retenidos con mayor fuerza en laresina que en la lana, y si se frota una torta de resina con un tejido de lana bien seco, se transfieren los electrones de la lana a la resina. Por consiguiente la torta de resina queda con un exceso de electrones y se carga negativamente. A su vez, el tejido de lana queda con una deficiencia de electrones y adquiere una carga positiva. Los átomos con deficiencia de electrones son iones, ionespositivos porque, al perder electrones (que tienen carga negativa), su carga neta resulta positiva. [2]

EJEMPLO A: Si frotamos una barra de plástico sobre cuero o lana, algunos electrones pasan del cuero o lana hacia la barra de plástico, debido a que el plástico es más electro afín que el cuero o la lana. De este modo, la barra tiene exceso de electrones y el cuero o lana tienen deficiencia de...