Hielera Faraday
Resumen
Para esta práctica de laboratorio, se tenía como objetivo principal, realizar el proceso y
comparar los fenómenos físicos de cargar eléctricamente un cuerpo por inducción y por
contacto, para esto utilizamos, una hielera de Faraday que está hecha de dos mallas metálicas
cilíndricas, una interior y otra exterior que funciona como blindaje electrostático; aplicando los
conceptos físicos vistos en clase analizamos el comportamiento desde la electrostática cuyos
efectos aparecen en forma de atracciones y repulsiones entre las partículas que conforman los
cuerpos.
Este laboratorio constaba de realizar varios experimentos con dos productores de carga con
superficies de diferentes materiales, introduciendolos a la hielera, variando el método de un
experimento respecto a otro con el fin de observar los cambios de su carga en el transcurrir del
tiempo.
Análisis y resultados
En la primera parte del laboratorio, debíamos frotar los dos productores de carga entre sí, el
azul y el blanco, para posteriormente introducir el productor de carga blanco, sacarlo e
inmediatamente después introducir el productor de carga azul, todo esto se hacía sin tocar las
paredes de la hielera, además al principio de cada ensayo debíamos aterrizar la hielera y
asegurarnos de que no quedara cargada.
En la
Gráfica 1
, se puede observar la polaridad de los dos productores; la primera parte de la
gráfica muestra que el productor de carga blanco tiene una polaridad positiva, y en la segunda
parte la gráfica indica que el productor de carga azul tiene una polaridad negativa. Al frotar los
dos productores de carga entre si, ambos adquieren carga de igual magnitud pero de polaridad
distinta.
Al introducir los productores de carga, su campo eléctrico genera una fuerza eléctrica y el
sensor mide la diferencia de potencial que se genera entre la malla exterior que está neutra y la
interior que siente la fuerza ejercida por el productor y de esta manera se determina la
polaridad de las cargas. Además, se pudo determinar que entre la hielera y los productores de
carga no había transferencia de electrones en estos ensayos, ya que al retirar los productores,
la carga de la hielera volvía a ser neutra, como se puede observar en la
Gráfica 1 en el medio
cuando se saca el productor blanco para introducir el azul y al final cuando se saca el productor
azul y se termina la toma de datos.
Gráfica 1. Carga vs tiempo de los productores de carga blanco y azul.
Carga por contacto
Gráfica 2 . Carga vs tiempo al poner en contacto el productor de carga blanco con la canastilla.
Gráfica 3 . Carga vs tiempo al poner en contacto el productor de carga azul con la canastilla.
En el experimento de carga por contacto se realizó un procedimiento similar al anterior pero con una diferencia que al entrar el productor de carga en la jaula de faraday lo ponemos en
contacto con la jaula para ver qué pasa con la carga total en la jaula.
Como se puede observar en los gráficos 2 y 3 al entrar el portador de carga en la jaula se
puede ver que la carga resulta positiva y después al ponerlo en contacto y sacarlo de la jaula, esta no vuelve a ser cero sino que queda cargada positivamente o negativa dependiendo de
cual haya sido el portador introducido el blanco o el azul, con esto se puede entender que en la
jaula se aplica el principio de faraday, porque no deja escapar la carga contenida en ella.
1. ¿Qué le ocurre a la carga en la hielera cuando frota la canastilla con el productor de carga
blanco y luego retira el productor de carga?
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