fisica

UNIVERSIDAD DE ATACAMA

Facultad de Ciencias Naturales
Departamento de Física

LABORATORIO FISICA II

Experiencia:
EXPERIMENTOS DE ELECTROSTÁTICA

INTRODUCCIÓN:
Cuando se coloca una carga eléctrica en un
cuerpo conductor, inmediatamente se redistribuirá en la
superficie de éste. Esto es debido a la repulsión mutua
entre las cargas, lo que resulta en una distribución
caracterizadapor la mayor separación posible entre sí
de las cargas. Este hecho experimental constituye la
base de la propuesta hecha por Lord Kelvin en 1890
para la construcción de un generador electrostático.
Desafortunadamente, aún la más exitosa de las
máquinas pioneras, estaba severamente limitada por la
extremadamente baja corriente de salida, voltajes
inestables y una extrema sensibilidad a lacomposición
atmosférica. El primer generador práctico de este tipo
solo fue producido en 1931. En ese año, R. J. Van de
Graaff inventó un generador electrostático de tipo
correa capaz de producir salidas apreciables de
corrientes a alto voltaje.
El generador de Van de Graaff es usado para acelerar protones u otros iónes
positivos que proporcionan un haz de radiación muy poderosa paraexperimentos de física
nuclear. La aceleración de electrones resulta ser una muy buena fuente continua de rayos X.
Este haz de alta energía de rayos X tiene aplicaciones en la terapia médica de radiaciones,
radiografía industrial y en otros campos donde se requieran los rayos X.

A.- Esfera conductora
B.- Escobillas de recolección de cargas
C .- Rodillo
D.- Banda transportadora de carga
E.-. MotorF.- Escobilla excitadora de carga
G.- Rodillo inferior.

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EXPERIMENTOS:
1.- ELECTRÓMETRO
OBJETIVO: Mostrar la variación con la distancia de la intensidad del campo
eléctrico producido por la esfera.
ACTIVIDADES: Coloque tres electrómetros a
distancias de 1,2 y 3 m del centro de la esfera del
generador. Encienda el generador y observe la aguja de
cada uno de los electrómetros. Midael ángulo.
Relacione el ángulo con las distancias.
TEORÍA: El campo eléctrico producido por el
generador ioniza el aire a su alrededor y por lo tanto, el
electrómetro se carga. El campo de la esfera puede ser
considerado aproximadamente como

kq
r2
esto es, la intensidad del campo eléctrico disminuye o aumenta de acuerdo con el cuadrado
de la distancia. Entonces, dependiendo de sudistancia a la esfera, se verá que el que esta
mas cerca de la esfera registra un mayor campo eléctrico que el siguiente.
E (r ) 

2.- VOLTÍMETRO DE ALTO VOLTAJE (HV)
OBJETIVO: Medir el Potencial eléctrico en las proximidades de la esfera.
ACTIVIDADES: Conecte un terminal del voltímetro
de HV a tierra y el otro en las proximidades de la esfera, a
unos 30 centímetros de ella. Encienda elgenerador en la
menor velocidad de carga posible y apáguelo enseguida.
Observe el voltaje señalado por el voltímetro. Acerque
lentamente el voltímetro a la esfera y observe los valores en
KV que éste indica. Relacione estos valores con la distancia
del HV a la esfera.
TEORÍA.- El voltaje de la esfera puede considerarse
aproximadamente como el de una esfera cargada, esto es,
kq
V 
r
de modoque el potencial varía con el inverso de la distancia a la esfera.

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3.- BOTELLA DE LEYDEN
OBJETIVO: Mostrar el funcionamiento de un
Condensador como un aparato “almacenador” de carga
eléctrica.
ACTIVIDAD: Conecte a tierra la parte exterior de la
botella de Leyden. Encienda el generador. Aproxime la
botella a la esfera y deje por un corto tiempo que las chispas
salten. Suelte elconector a tierra y detenga el generador o
muévalo lejos de la botella. Si el conductor central de la
botella es llevado cerca de un objeto descargado o es
conectado a tierra, se verá la descarga a través de una chispa
gruesa.
La botella puede cargarse también sin usar un
conductor a tierra.
Para hacer mas visible la descarga, conecte uno de los extremos de un tubo de neón
a tierra y use el...