Electrostatica

FENÓMENOS ELECTROSTÁTICOS

Laura D. Rodríguez, Paula A. Barrera, Sindy P. Enciso, David L. Sánchez y Daniel E. Rodríguez
Facultad de Ciencias, Fundamentos de Electricidad y Magnetismo
Universidad Nacional de Colombia, Bogotá

Autor para correspondencia:
ldrodriguezc@unal.edu.co, pabarreraa@unal.edu.co , spencisop@unal.edu.co, dalsanchezco@unal.edu.co, derodriguezl@unal.edu.co.Recibido (en Bogotá, Colombia) 15 de febrero de 2013

RESUMEN

En ésta práctica de laboratorio, se estudió el comportamiento de las cargas eléctricas, mediante el uso del electroscopio y el electróforo; variando el material con el que era cargado mediante la fricción con un paño (frotamiento). La primera parte del experimento se realizó usando el electróforo como conductor de carga, enmateriales como el plexiglass y el acetato, mediante el contacto del electróforo con dichos materiales, luego se acercó al electroscopio para comprobar la carga que estos transmiten. Para la segunda parte del experimento se acercaron directamente al electroscopio varios materiales cargados como: tiras de acetato, tubo de PVC, madera y barras de vidrio. Según las indicaciones del funcionamiento delelectroscopio se determinó el comportamiento de las cargas que cada uno de ellos transfería.

Palabras clave: Electroscopio, electróforo, carga, inducción, frotamiento, contacto.

1. INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo se plasmará y analizará los resultados de la práctica ‘Fenómenos Electrostáticos’ los cuales se limitan a cargas en reposo. Podemos notar como este se efectúa por medio de lainteracción de cargas (ligadas a la existencia de partículas subatómicas) de la materia, prescindiendo si estás son positivas o negativas. Los cuerpos pueden obtener una carga al tener contacto con otro (cargado eléctricamente), y la carga eléctrica se puede redistribuir (inducción). Podemos notar como este se efectúa por medio de la interacción de cargas (ligadas a la existencia de partículassubatómicas) de la materia.
En el laboratorio se observó el fenómeno de electricidad estática utilizando ciertos materiales con propiedades eléctricas conductoras que al estar en contacto (se frotaban) y colocarlas en el electróforo, el cual es un generador de electricidad estática, se observaba la redistribución eléctrica, cuando la parte recubierta del electróforo entra en contacto con unasuperficie cargada, permite que el platillo se polarice. En una polarización los electrones de un material se redistribuyen en todo el objeto debido a la atracción que sientan por una carga de sentido contrario (cargas con signo opuesto se atraen y con signo contrario se repelen) que no está en contacto directo con el material.




2. TEORÍA RELACIONADA

Las fuerzas electromagnéticas entrepartículas cargadas es una de las fuerzas esenciales de la naturaleza, en esta experiencia de laboratorio estudiamos algunas propiedades fundamentales de éstas. Hay experimentos sencillos que demuestran la existencia de fuerzas eléctricas, por ejemplo al pasar un peine por el cabello descubriremos que el peine atrae pedacitos de papel; en este ejemplo vemos claramente cómo un objeto se cargaeléctricamente. Cuando los materiales se comportan de esta manera se dice que están electrificados o se han cargado eléctricamente [1]. En otros casos para ver esta carga eléctrica adquirida por algunos materiales empleamos elementos como el electróforo y el electroscopio. El electróforo es un disco metálico que se puede manipular mediante un mango o soporte aislante (Fig. 1) y cuya cara inferior estárecubierta con pintura. Esta lámina se puede cargar mediante un proceso de inducción [2].

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Para entender la inducción considere una esfera conductora neutra aislada de la tierra (Fig. 2). Cuando una barra de caucho cargada negativamente se acerca a la esfera, la región de la esfera más alejada de la barra obtiene un exceso igual de carga positiva. Esto significa que los electrones en la...