Practica 1

PRÁCTICA Nº 1
“ELECTROSTÁTICA”
Objetivos:

* Comprender el concepto de carga eléctrica.
* Cargar cuerpos por frotamiento, contacto directo e inducción.
* Descargar cuerpos por ionización y conducción.

Equipo

2 soportes universales.
1 metro de hilo de cáñamo.
1 tira de polietileno.
4 barras (vidrio, madera, hule duro, plástico)
4 excitadores (piel, seda, franela,polietileno)
1 generador de Van de Graaff.
1 esfera de cargas inducidas.
1 muestreador de cargas eléctricas.
1 caja de cerillos.
1 esfera de descarga.
Cables y conectores.

Introducción:

Todo cuerpo en la naturaleza se encuentra en equilibrio eléctrico (neutro). Carga un cuerpo eléctricamente es generar un exceso o deficiencia de electrones en él.

La electrostática comienza con Tales deMileto que observó el ámbar (electrón en griego) frotado con un pedazo de piel podía atraer cuerpo ligeros como paja, plumas etc.

William Gilbert comprobó que sustancias como el azufre, el vidrio y el lacre, al ser frotados, se comportaban como el ámbar, notando que los cuerpos electrizados se repelían o atraían entre sí.

Leyes electrostáticas

Ley de coulomb: Dos cargas ejercen fuerza sobresí, que actúan sobre la linea que las une o las separa, y que es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas.

Convención de Franklin: establece que al frotar una barra de vidrio con franela o con seda, el vidrio siempre tiene carga positiva.

Electrización

* Triboelectricidad o carga por frotamiento.
* Porcontacto, tocando a otro ya electrizado.
* Por inducción acercar un cuerpo electrizado a otro que no y sin tocarlo cargar el otro.

DESARROLLO

Carga por frotamiento

1. Explicación del profesor Esteban sobre el empleo del generador Van de Graaff y las cargas eléctricas.

2. Frotamos con la franela la tira de polietileno y la colgamos sobre el hilo suspendido entre los soportes demanera que la cara frotada quede frente a frente, como lo muestra la figura 1
Figura 1

Observaciones: La tira de polietileno al colgarla en el hilo, tiende a separarse levemente, casi no es notorio, esto depende de que también se hay cargado la tira.

3. Acerque un cerillo encendido entre las caras frotadas de la tira de polietileno, como se observa en la figura 2, Observe lo que sucede.Figura 2

Observaciones: Esto se conoce como descarga por ionización, cuando acercamos la flama del cerillo la tira pierde completamente su carga, porque se ve ligeramente como se juntan las caras al cerillo.

4. Cargue nuevamente la tira de polietileno. Utilizando la convención de Franklin, determine la polaridad de la carga contenida en la tira.

Polaridad de la tira: NEGATIVA5. Frote las barras disponibles con los excitadores proporcionados y concluya el signo de la carga adquirida por la barra frotada, use como carga de prueba la tira de polietileno. Anote sus resultados en la tabla siguiente:

Carga y descarga por contacto.

6. Haga el arreglo de la figura:

7. Cargue el generador Van de Graff, poniéndolo a funcionar 5 segundos.

Observaciones: Al hacerfuncionar el generador, este es algo ruidoso, además el motor es muy potente y se escucha claramente el trabajo que realiza.

8. Toque el casco del generador Van de Graff con la esfera de descarga. Después compruebe la inexistencia de carga en el generador, tocando el casco de este.

Observaciones: Al tocar el generador con la esfera se escucha una pequeña descarga de energía, casiinaudible, al tocarlo claramente nos damos cuenta que el casco está completamente descargado, ya que ningún compañero tuvo la mala fortuna de recibir alguna descarga eledctrica.

9. Cargue nuevamente el generador Van de Graff y descárguelo por ionización.

Observaciones: Al poner cerca la fuente de calor, no se nota a gran medida lo que sucede, pero después comprobamos tocando el casco y...