Fisica iii

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS “WALTER CROSS BUCHANAN” ACADEMIA DE FÍSICA LABORATORIO DE FÍSICA III

PRÁCTICA No. 1 ELECTRIZACIÓN
Alumno(a): __________________________________________ Grupo: ______ Fecha: __________ Profesor: ________________________________ Prof. Auxiliar: ____________________________

OBJETIVOS:
Que el alumno compruebe, la electrización demateriales, mediante los métodos de electrización de frotamiento, contacto e inducción. Que el alumno reafirme mediante la experimentación que los materiales vítreos y resinosos adquieren cargas opuestas, así como también el tipo de carga que cada uno adquiere al electrizarlos por frotamiento. Al término de la práctica el alumno deberá ser capaz de explicar el porqué se da la electrización de loscuerpos, a nivel atómico, en cada método de electrización.

-

I.

CONSIDERACIONES TEÓRICAS

Cuando se separa la ropa que se saca de una secadora suele plegarse, producir chispas o crujir debido a la electricidad estática. Es frecuente añadir un suavizante de telas para evitar esta acumulación de electricidad. Los materiales que se frotan entre sí, pueden adquirir carga eléctrica estática,a este proceso se le llama electrización por frotamiento o fricción, método con el que Benjamín Franklin estableció que una barra de vidrio adquiere carga positiva, al ser frotada con seda, mientras que una barra de ebonita adquiere carga negativa si es frotada con alguna piel o un trozo de lana. Con el tiempo y progreso en el conocimiento de la estructura atómica de la materia, sabemos que si unmaterial se carga eléctricamente se debe a que en el proceso existe una transferencia de electrones de un material a otro, es decir, si un material adquiere carga positiva entonces el material perdió una cierta cantidad de electrones quedando por consiguiente con mayor número de cargas positivas que negativas y si la carga en el material es negativa, significa que el material ganó electrones enel proceso. Entonces podemos explicar que: a) Si se tiene una barra de vidrio y un paño de seda ambos eléctricamente neutros. b) Al frotarlos, se da una transferencia de electrones de la barra de vidrio al paño de seda, c) Se obtiene un déficit de electrones en la barra de vidrio quedando con carga positiva y un exceso de electrones en el paño de seda quedando éste con carga negativa. Vidrio Seda(a) (b) (c) 1

Una vez terminado el proceso, la carga adquirida en cada cuerpo es de la misma magnitud pero con signo opuesto. Además de que la carga se concentra, sólo en aquellas regiones en donde se dio el rozamiento, pues son materiales aislantes. Si esto se realizara tomando con la mano una barra de material conductor, la carga se neutralizaría debido a que nuestro cuerpo también esconductor por hacer tierra y así no se lograría una carga estática. Por otro lado: a) Cuando se tiene una barra de ebonita y un trozo de piel o lana, eléctricamente neutros. b) Al frotarlos la electrización se produce por la transferencia de electrones de un material a otro. c) Los electrones de la piel o lana pasan a la barra de ebonita la cual queda con carga negativa y la piel o lana queda con cargapositiva por la perdida de electrones.

Ebonita

Piel o lana

(a)

(b)

(c)

Otro método de electrización consiste en hacer contacto a un objeto previamente cargado, con otro que se encuentre eléctricamente neutro, método llamado electrización por contacto, por ejemplo: a) Suponga que se tiene una barra de vidrio previamente cargada (positiva) y un conductor eléctricamente neutro. b)Antes del contacto la esfera metálica se polariza pues al acercar la barra con carga positiva, atrae a los electrones libres (lado negativo) y en el extremo opuesto quedan átomos del conductor con déficit de electrones (lado positivo), sin embargo, no podemos decir que el conductor este eléctricamente cargado porque tiene el mismo número de protones que de electrones simplemente diremos que esta...