Generador de van der graff

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Generador de Van de Graaff

Experimentalmente se ha demostrado que cuando un conductor cargado se pone en contacto con el interior de un conductor hueco, toda la carga del conductor cargado se transfiere al conductor hueco. En principio la carga del conducto hueco y su potencial eléctrico pueden incrementarse sin límite mediante la repetición del proceso.

En 1929 Robert J. Van de Graaffutilizo este principio para diseñar y construir un generador electroestático. Este tipo de generador se utiliza extensamente en la investigación de la física nuclear. Una representación esquemática de este generador se muestra en la siguiente figura

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La carga es llevada continuamente al electrodo a un alto potencial por medio de la banda transportadora hecha de material aislante. Elelectrodo de alto voltaje es un domo metálico hueco montado sobre una columna aislante. La banda se carga en el punto H por medio de un efecto de corona entre unas agujas metálicas parecidas a un peine y una rejilla a tierra. Las agujas se mantienen a un potencial eléctrico positivo que usualmente es de 10^`4 V. La carga positiva de la banda transportadora se transfiere al domo mediante un segundopeine de agujas en el punto G. Debido a que el campo eléctrico en el interior del domo es despreciable, la carga positiva de la banda se transfiere con facilidad al conductor a pesar del potencial del conductor. En la práctica es posible aumentar el potencial eléctrico del domo hasta que ocurra una descarga eléctrica a través del aire. Debido a que el campo eléctrico de ruptura del aire es dealrededor 3x10^6 V/m, el potencial de una esfera de un metro de radio puede elevarse a un máximo de 3x10^6 V. este potencial puede incrementarse aun mas aumentando el radio del domo y colocando todo el en un recipiente lleno de gas a alta presión.

Los Generadores de van der Graf pueden producir diferencias de potencial de hasta 20 millones de volts. Los protones acelerados a través de diferencias depotencial tan grandes, reciben suficiente energía para iniciar reacciones nucleares entre ellos y entre varios núcleos objetivo. Los Generadores pequeños a menudo se encuentran en los laboratorios de ciencias en las escuelas y museos. Si una persona que no hace contacto con la tierra toca la esfera de un generador de van der. Graf, es posible elevar el potencial eléctrico de su cuerpo de maneraconsiderable. El cabello adquiere carga positiva neta, y cada mechón repele a todos los demás.

Experimento de Millikan

De 1909 a 1913 Robert Millikan realizo brillantes experimentos en los cuales midió la magnitud de la cargas elemental de un electrón y demostró la naturaleza quántica de esta carga. Sus aparatos, ilustrados a continuación, contienen dos placas metálicas paralelas. Unatomizador permite pasar gotitas de aceite a través de un pequeño agujero en la placa superior. Millikan utilizo rayos X para ionizar el aire en la cámara ;así, los electrones liberados se adhieren a las gotitas de aceite, cargándolas negativamente. Un haz de luz dirigido en forma horizontal se utiliza para iluminar las gotas de aceite, que son observadas a través de un telescopio cuyo eje mayor esperpendicular al haz de luz. Cuando las gotitas se observan de esta manera, dan apariencia de estrellas luminosas contra un fondo obscuro, lo cual permite determinar la velocidad a la cual cae cada gota.

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El experimento de Millikan brinda evidencia concluyente de que la carga esta cuantizada.

Preguntas:

1.- Explique la diferencia entre potencial electrico y energia potencial electrica.Energía potencial eléctrica es la energía que posee un sistema de cargas eléctricas debido a su posición, en cambio el potencial eléctrico es la cantidad de energía potencial eléctrica que hay por una unidad de carga, en un punto. También se puede entender por potencial eléctrico en un punto al cuociente entre el trabajo que hay que hacer para mover una carga desde el infinito, hasta el...
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