Electroscopio reporte

RESUMEN

En esta práctica de laboratorio se realizó la construcción de un electroscopio, esto con el objetivo de poder conocer su aplicación para detectar cargas en movimiento. Además, la práctica busca que demostremos de forma cualitativa la transferencia de cargas en materiales conductores y no conductores y demostrar de manera cualitativa las características de la ley de Gauss, paradistribuciones de carga superficial en materiales conductores y no conductores.

De esta manera, el desarrollo de la práctica se hizo de la siguiente manera:

Se inició con la elaboración de un electroscopio (ver la sección de Diseño Experimental) en una lata de aluminio con ayuda de una tijera para cortar, hasta llegar a darle la forma que se nos indicó al inició de la práctica. Seguidamente, seprocedió a hacer contacto con la pestaña inferior con una manta seca para quitar cualquier carga que pudiera tener el electroscopio recién construido. El paso a seguir, según el protocolo, fue frotar una regla de acrílico fuertemente con una franela y acercarla ligeramente con la pestaña inferior del electroscopio teniendo el cuidado que no hiciera contacto con la misma. Este proceso se realizórepetidas ocasiones, llegándose a ver como el apuntador (aguja) del electroscopio reaccionaba ante la presencia de la regla cargada.

Seguidamente, se procedió con la demostración de la ley de Gauss para superficies cargadas, frotando la regla con la franela nuevamente, luego se introdujo un péndulo con la esfera conductora dentro de la lata conductora en su centro, y luego pasando dicha reglapor afuera de la lata (que tenía un campo Eléctrico =0 en su interior, por ser un cascarón conductor).

Por último, se hizo el proceso anterior solo que con una botella de plástico (convirtiéndose en un cascarón aislante).

Al final, se pudieron comprobar algunos principios físicos como que un exceso de carga puesta en un conductor aislado se dirige en su totalidad hacia la superficie externade dicho conductor.

Realizados los procedimientos pertinentes, se dio por finalizada la práctica No. 2 de laboratorio del curso de Física III.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

FLUJO DEL CAMPO ELÉCTRICO: El flujo del campo eléctrico se define de manera análoga al flujo de masa. El flujo de masa a través de una superficie S se define como la cantidad de masa que atraviesa dicha superficie por unidadde tiempo. El campo eléctrico puede representarse mediante unas líneas imaginarias denominadas líneas de campo y por analogía con el flujo de masa, puede calcularse el número de líneas de campo que atraviesan una determinada superficie. Conviene resaltar que en el caso de campo eléctrico no hay nada material que realmente circule a través de dicha superficie. Una superficie puede ser representadamediante un vector dS de módulo el área de la superficie, dirección perpendicular a la misma y sentido hacia afuera de la curvatura.

LEY DE GAUSS: La ley de Gauss dicta que el flujo del campo eléctrico a través de cualquier superficie cerrada es igual a la carga q contenida dentro de la superficie, dividida por la constante Ɛo. La superficie cerrada empleada para calcular el flujo del campoeléctrico se denomina Superficie Gaussiana. Matemáticamente, para aplicar la ley de Gauss es necesario conocer previamente la dirección y el sentido de las líneas de campo generadas por la distribución de carga. La elección de la superficie gaussiana dependerá de cómo sea la naturaleza de las líneas del flujo del campo eléctrico.

ELECTROSCOPIO: Un electroscopio es un instrumento que puededeterminar la existencia de un exceso de cargas en un cuerpo, su constitución es sencilla (ver sección de Diseño Experimental). El colector es el que se encarga de detectar el exceso de carga de un cuerpo y de esta manera hace que la aguja se deflacte (es decir, se desvíe).

CARGA ELÉCTRICA: La carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante...