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LABORATORIO DE ELEMENTOS DE FÍSICA

ITAM

PRACTICA 2

Carga eléctrica.
Objetivo. • • • Exponer el concepto de carga eléctrica. Determinar los tipos de carga eléctrica que existen. Provocar el exceso de carga eléctrica en diversos cuerpos utilizando métodos seleccionados.

se puede lograr por medio de diferentes procesos: 1- frotamiento del cuerpo contra otro cuerpo neutramenteeléctrico, 2- inducción eléctrica, que se hace acercando el cuerpo a otro ya cargado, y tocando al primero, y 3- por contacto del cuerpo con otro ya cargado. Algunas formas para anular un exceso de carga en un cuerpo son los siguientes: 1- por medio de la conexión del cuerpo a la tierra física, 2- por la ionización del aire circundante al cuerpo, al elevar la temperatura del aire, 3- por la ionización delaire cercano al cuerpo, con el uso de una punta de material conductor conectada a la tierra física (principio del pararrayo) Los materiales, desde la perspectiva del fenómeno eléctrico, pueden clasificarse como conductores, semiconductores y aislantes Esta clasificación se hace considerando la facilidad con que tales materiales permiten que la carga eléctrica fluya a través de ellos. En losconductores existen electrones cuyas fuerzas eléctricas, que los unen a la estructura atómica, son más débiles que en el caso de los semiconductores o aislantes, en los que tales fuerzas son considerablemente mayores. No se trata, pues, de una clasificación en la que algunos materiales conducen y otros no, sino de una clasificación con base en el trabajo necesario para separar a un electrón de suestructura atómica. Desarrollo 1. Experimento de la Balanza de Coulomb.

Trabajo Previo (se entrega el día de la realización de la práctica) 1. 2. 3. Explicar como funciona la Balanza de Torsión de Coulomb. Formular la Ley de la Conservación de la Carga Eléctrica, y explicarla. Describir el generador Van der Graff.

Equipo. Un Generador de Van der Graff Una esfera de descarga Una esfera aisladaUn electroscópio Dos soportes universales, con un hilo aislante y una tira de polietileno Trozos de paños: piel de conejo, franela, polietileno y seda. Barras de acrílico, vidrio y madera. Una punta metálica afilada Una cajetilla de cerillos o encendedor Introducción. De acuerdo a nuestra concepción actual de la materia, la carga eléctrica es una de sus propiedades. Esta propiedad surge de laestructura misma de la materia, de su estructura atómica. Esta idea consiste en que la materia está compuesta por átomos los cuales están formados por la misma cantidad de cargas eléctricas positivas y negativas (además de partículas eléctricamente neutras) Charles A. Coulomb encontró experimentalmente que las fuerzas de atracción o repulsión, entre cargas de signos opuestos o iguales,respectivamente, son directamente proporcionales al producto de la intensidad de sus cargas e inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia entre ellas. Se trata pues de una fuerza que actúa a distancia, es decir, sin necesidad de contacto entre las cargas. El hecho de que esta fuerza actúe a distancia es la razón por la que se considera que el espacio que rodea a una carga se caracteriza por laexistencia de un campo de fuerza, llamado Campo Eléctrico. Este campo se hace evidente al momento de colocar otra carga (llamada de prueba) en la vecindad, y a una distancia finita, de la primera. De manera análoga se ha concibido el campo de fuerza gravitacional. La carga eléctrica es una propiedad inherente a la materia, no puede crearse o suprimirse ("Principio de Conservación de la Carga") Uncuerpo de manera natural posee la misma cantidad de carga de cada tipo positiva y negativa. Para lograr que un cuerpo quede cargado eléctricamente se requiere que haya en él un exceso de uno de los dos tipos de carga, lo cual 1

1.1. El profesor explicará la Balanza de Torsión, de Charles A. Coulomb, y las conclusiones a las que Coulomb llegó, desde un punto de vista general. Ver pregunta 1. 2....
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