Generadores electrostaticos y efecto de puntas

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1.- NOMBRE DEL TEMA
GENERADORES ELECTROSTATICOS Y EFECTO DE PUNTAS
II. - JUSTIFICACION:
Los generadores electrostáticos son fuentes de altísima diferencia de potencial. Gracias a esta cualidad tienen importantes aplicaciones no solo para demostrar fenómenos electrostáticos, sino en la Física Módena como aceleradores de partículas atómicas. La distribución de las cargas en 105 conductorestienen gran aplicación practica, debido que en ellos se pueden presentar 105 fenómenos físicos lamiados "Efecto de Puntas" y "Viento eléctrico"; con estos fenómenos se basa el funcionamiento del pararrayos y otros dispositivos como descargadores electrostáticos. En algunas casas estos efectos son indeseables y por ello es importante conocerlos.
III.- OBJETIVOS.
a) Observar el funcionamiento yutilidad de 105 generadores electrostáticos de Winshurst y de Van de Gran.
b) Comprobar experimentalmente la existencia de buenos y malos conductores de la electricidad. c) EI alum no comprobara experimentalmente 105 fenómenos: "Efecto de puntas" y "Viento Eléctrico".
d) EI alumno observara que el viento eléctrico es una consecuencia del efecto de puntas en conductores eléctricos.
IV.-PREREQUISITOS
Para que el alumno pueda realizar satisfactoriamente esta pratica, es necesario que tenga 105 siguientes conocimientos:
a) Formas de electrifican.
b) Concepto de buenos y malos conductores.
c) Concepto de ionización.
d) Ley de las cargas.
V.- CONSIDERACIONES TEORICAS.
Un generador electrostático es una maquina que, se basa en los fenómenos de electrización-por frotamiento,contacto e inducción, es capaz de producir electricidad estática de alto voltaje entre sus terminales. Históricamente han habido muchas maquinas electrostáticas, pero en esta práctica solo se estudiaran dos: la de Winshurst y la de Van de Graaff.
La maquina electrostática de Winshurst consta de dos discos coaxiales paralelos (A) sobre cuya Periferia se encuentran distribuidas unas laminillas metálicas(8). Los discos tienen un eje de rotación que pasa por su centro. Mediante una manivela (C) se hace girar los discos, en sentidos opuestos y en su movimiento las laminillas (8) se friccionan con unas escobillas (D) que las electrizan.
La carga pasa a unos condensadores tipo "botella de Leyden" (E) a través de unos peines colectores (F) que recogen la carga depositada en las laminillas. En unabotella se almacena carga positiva y en la otra negativa, de manera que cuando se logra la saturación en ambas botellas, estas se descargan mediante un área electriza producido entre las terminales de la maquina. Para que el arco eléctrico pueda producirse, es necesario vencer la rigidez dieléctrica del aire que es de 3x ¬VOLT/METRO. Es decir, que cada metro de separación de las terminales en elaire, se necesita c una diferencia de potencial de 3xl06 VOLTS, para producir la chispa.
EI generador de cargas electrostáticas de Roberto J. Van de Graf se basa en la él en la electrización por frotamiento por contacto.
Su funcionamiento y descripción son: Un conductor metálico hueco A aproximadamente esférico esta soportado por un tubo aislante B montado en una base metálica C, la cual esta atierra. Una banda no conductora D corre sobre dos poleas también no conductoras E y F. La polea F puede ser movida manualmente por un motor eléctrico pequeño. Las poleas E y F están cubiertas con diferentes materiales escogidos de tal manera que cuando la banda D hace contacto con F adquiere carga positiva mientras que al hacer contacto con E adquiere carga negativa. Los Conductores puntiagudos G yH están conectados eléctricamente con los conductores A y C. Las cargas adquiridas por la banda al hacer contacto con las poleas son llevadas por ella a 10 largo de su movimiento. EI lado izquierdo de la banda moviéndose hacia arriba, lleva un f1ujo continuo de cargas positivas al conductor superior A mediante la punta G. Aun cuando la punta G no hace contacto con la banda, al estar muy cercan...
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