practica 1 electricidad y magnetismo esime zacatenco ICE

OBJETIVOS

Que el alumno:

Determine, empleando el electroscopio, si un cuerpo está cargado y si está cargado, el signo de su carga.

Verifique que en los conductores la carga eléctrica se distribuye en la superficie exterior al realizar la experiencia de Cavendish y Franklin.


Verifique mediante el empleo de un electroscopio, que en el interior de un conductor hueco la intensidad decampo eléctrico es nulo.

Explique lo que sucede con el efecto de puntas al realizar las experiencias de:
El rehilete electrostático
La bujía (flama de la vela)
El mechón de cabellos.



















INTRODUCCIÓN

En la realización de los primeros experimentos de la electricidad, los científicos observaron que las sustancias diferían en su facultad de mantener loque en aquellos tiempos llamaban “la virtud eléctrica”, pues algunas sustancias podían electrizarse fácilmente por diferentes procedimientos y mantener su estado, y otras, a las que en aquellos tiempos no podían electrizar por ningún procedimiento. Esto dio origen a que se elaboraran listas en las que se clasificaban a las sustancias en eléctricas y no eléctricas.

A principios del siglo XVIII loscientíficos de la época lograron electrizar intensamente las sustancias no eléctricas, si estas se apoyaban sobre una barra de vidrio o si se suspendía de hilos de seda. En 1750, en Inglaterra, Stephen Gray demostró que la virtud eléctrica podía conducirse de un cuerpo a otro a grandes distancias por medio de un cordón horizontal de una sustancia no eléctrica, con tal de que el propio cordónestuviese sostenido de hilos de seda. Además de que se demostró que una esfera metálica no aislada perdía su virtud eléctrica en un lapso muy corto y que una esfera metálica colocada sobre una base aislante mantenía su virtud eléctrica durante algunos días.

Después de los trabajos de Gray y de sus contemporáneos se estableció una división de las sustancias en conductoras eléctricas y aisladaseléctricas. Actualmente se dice que un cuerpo es conductor,
cuando los átomos que lo forman cedes con relativa facilidad sus electrones “libres” y que un cuerpo es aislador cuando está constituido por átomos que ejercen gran atracción sobre sus electrones superficiales y, por lo tanto, no los cede con facilidad. Esto significa que el comportamiento eléctrico de los cuerpos sólidos depende de laestructura de sus bandas de energía y de cómo están ocupadas normalmente por los electrones (é).Los buenos conductores como los metales ordinarios difieren en su conductividad eléctrica (σ) de los aisladores como el vidrio, el plástico, madera, etc... de manera que la relación de sus conductividades es del orden 1020.

El desplazamiento de la electricidad en los conductores se explica por la presenciade cargas libres (electrones en los metales, iones en los electrolitos y gases ionizados). Los electrones pueden desplazarse en el interior de la materia, pero no pueden abandonar el material. En los metales existen muchos electrones libres , de manera que bajo la acción de un campo eléctrico se puede poner en movimiento gran cantidad de ellos. Bajo condiciones “electrostáticas” los electrones sedesplazarán solamenta hasta que produzcan un campo nulo en todo punto del interior del conductor, esto que sucede generalmente en una pequeña fracción de segundo. Como en un material conductor, el campo eléctrico es cero en todo punto, y por la Ley de Gauss la densidad de carga debe ser cero en el interior del conductor. Es decir, si se coloca cualquier carga sobre o dentro de un conductor, estase ubicará solamente en la superficie exterior del mismo, originando un campo eléctrico inmediatamente fuera de la superficie del conductor, normal a dicha superficie.

La experiencia indica que la densidad superficial de carga, en los conductores es proporcional a la curvatura, es por esto que en las puntas la densidad es muy grande, y los fabricantes de materiales conductores tratan de...