Estudio Cualitativo De La Carga

2012
Laboratorio de Electromagnetismo

Estudio cualitativo de la Carga
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla.
Facultad De Ciencias Físico Matemáticas.
Marymar Castillo Luna, Jonathan Reyes Pérez, Omar Vázquez Rueda,
Judith Mora Taba, José Arturo Olvera Santamaría.

El estudio se realizó con un equipo básico de electrostática, el cual nos permitió investigar la forma en que sedistribuye la carga por encima de una superficie mediante una carga inducida, el material, parte del equipo que nos permitiría observar el fenómeno son las esferas conductoras, que son colocadas a una cierta distancia y se mide como varía la densidad de carga conforme una de las esferas se acerca a la otra.

Descriptores: Carga Inducida, Densidad de Carga, Electrostática

INTRODUCCIÓN:El propósito del experimento es la investigación de la forma en que la carga es distribuida alrededor de una superficie por la medición de las variaciones de la densidad de carga.
La inducción es un proceso de carga de un objeto sin contacto directo que se llega a producir cuando un objeto cargo repele o atrae a los electrones de la superficie de un segundo objeto que en este caso será con dosesfera, una neutra y otra previamente cargada positivamente. Lo cual creara una región que este mas cargada positivamente, creándose una fuerza atractiva entre los objetos.

1) TEORÍA

1.1 Carga de un metal por inducción.
Al cargar un electroscopio de hojas, por contacto, por ejemplo con una barra de ebonita que ha sido frotada con una piel, algunos de los electrones en exceso sobre la barrason cedidos al electroscopio, dejando la ebonita con una carga negativa menor.
El procedimiento de utilizar la ebonita para cargar otros cuerpos, por el cual la barra de ebonita puede comunicar una carga de sentido opuesto, sin perder nada de su propia carga en el proceso se denomina carga por inducción, y se explica refiriéndose a la figura.

Figura 1. Representación de una carga inducida-Carga por inducción.

Si acercamos un cuerpo cargado negativamente a un conductor aislado, la fuerza de repulsión entre el cuerpo cargado y los electrones de valencia en la superficie del conductor hace que estos se desplacen a la parte más alejada del conductor al cuerpo cargado, quedando la región más cercana con una carga positiva, lo que se nota al haber una atracción entre el cuerpocargado y esta parte del conductor. Sin embargo, la carga neta del conductor sigue siendo cero (neutro).

1.2 Distribución de cargas.
Una distribución cubica de cargas se define por una función escalar “rho” densidad de carga, la cual es función de la posición, de dimensiones carga/ volumen. Es decir “rho” veces un elemento de volumen da la cantidad de carga contenida en este elemento devolumen. Si escribimos “p” en función de las coordenadas (x, y, z) entonces p(x, y, z)dxdydz es la carga contenida en el elemento de volumen dxdydz localizada en el punto (x,y,z).
1.3 Densidad de carga eléctrica.
Se llama densidad de carga eléctrica a la cantidad de carga eléctrica que se encuentra en una línea, superficie o volumen. Por lo tanto se distingue en estos tres tipos de densidad decarga.[9] Se representaría con las letras griegas lambda (λ) para densidad de carga lineal, sigma (σ) para densidad de carga superficial y ro (ρ) para densidad de carga volumétrica.
Puede haber densidades de cargas tanto positivas como negativas. No se debe confundir con la densidad de portadores de carga.
A pesar de que las cargas eléctricas son cuantizadas con q y, por ende, múltiplos de una cargaelemental, en ocasiones las cargas eléctricas en un cuerpo están tan cercanas entre sí, que se puede suponer que están distribuidas de manera uniforme por el cuerpo del cual forman parte. La característica principal de estos cuerpos es que se los puede estudiar como si fueran continuos, lo que hace más fácil, sin perder generalidad, su tratamiento. Se distinguen tres tipos de densidad de carga...