fisica
Páginas: 11 (2708 palabras)
Publicado: 2 de junio de 2014
GENERADOR DE VAN DE GRAAFF
OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA
Observar el funcionamiento del generador de Van de Graaff y observar el fenómeno de la inducción electrostática
A partir de la simetría de la distribución de carga, determinar la dirección del campo eléctrico.
FUNDAMENTO TEORICO
La carga que hoy en día llamamos negativa, también podríamos haberla llamado positiva. El nombre fue unaccidente histórico. No hay nada esencialmente negativo en la carga de un electrón (-e).
Los experimentos (los de electricidad por frotamiento) sirven para introducir el concepto de carga; pero la carga en si misma, no se crea durante este proceso, la carga total de dos cuerpos que se frotan, es la misma antes y después de la electrización (si el sistema total está aislado).
Además seobserva, que cuerpos con cargas eléctricas de igual especie, se repelen, mientras que los que tienen de distinta clase, se atraen.
Hay dos propiedades de la carga eléctrica, esenciales en la estructura electrostática de la materia:
* La carga se conserva (en un sistema aislado).
* La carga esta cuantisada.
Desde el punto de vista macroscópico, entonces, la carga se refiere a la carga neta, o alexceso de carga, ya sea un exceso de electrones (negativa) o un exceso de protones (positiva) es un hecho experimental que la carga no puede crearse ni destruirse. La carga total de un sistema cerrado no puede cambiar, es decir, las cargas pueden reagruparse y combinarse, pero la carga neta se conserva.
Ley de Cuolomb:
Hacia finales del siglo XVIII, las técnicas de la ciencia experimentallograron suficiente perfeccionamiento como para hacer posibles observaciones refinadas de las fuerzas entre las cargas eléctricas. Los resultados de estas observaciones, que eran extremadamente controvertidas en aquella época pueden resumirse en tres principios:
1) Hay dos y solo dos clases de carga eléctrica, conocidas hasta ahora como, positiva y negativa.
2) Dos cargas puntuales ejercen entre sifuerzas que actúan a lo largo de la línea que las une y que son inversamente proporcionales al cuadrado de las distancias que las separa.
3) Estas fuerzas son también: proporcionales al producto de las cargas, repulsivas para cargas iguales, y atractivas para cargas contrarias.
Los dos últimos principios, con el primero como preámbulo, se conocen como “la ley de Coulomb”, en honor a CharlesAgustín Coulomb (1736-1806), quien fue uno de los principales estudiosos de la electricidad en el siglo XVIII.
En el sistema M.K.S. la ley de Coulomb para la fuerza entre dos cargas puntuales puede escribirse como se muestra en la ecuación:
Donde “ε0 ” se denomina permitividad del vacio
La ley de Coulomb se aplica a cargas puntuales.
La ecuación anterior es una ley experimental. Sinembargo, pruebas teóricas y experimentales indican que la ley del inverso de los cuadrados es exacta dentro de un rango.
Sin embargo en muchas aplicaciones las fuerzas son ejercidas por objetos cargados, como varillas, placas o sólidos, formando una distribución continua de carga.
Cada uno posee cierta longitud, superficie o volumen, según como consideremos cargas que se distribuyen, en unadirección (delgadas varillas cuya dq = λdx), dos direcciones (superficie bidimensional como un bastidor cuya dq = σdA elemento pequeño de la superficie dA) o tres dimensiones (volumen de un objeto tridimensional en don de la carga dq = ρdV). Expresamos dq en función del tamaño del elemento y de la densidad de carga, que describe como se distribuyen las cargas en la longitud, superficie o volumendel objeto.
El procedimiento con que se calcula la fuerza que este tipo de distribución ejerce sobre una carga puntual es:
Campo eléctrico:
Trataremos ahora de dar una idea intuitiva del campo eléctrico ( E) en algún punto del espacio.
Por lo visto hasta ahora sobre una partícula cargada q1, aparece una fuerza debido a la presencia de otra partícula cargada q2, ahora si sacáramos la...
OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA
Observar el funcionamiento del generador de Van de Graaff y observar el fenómeno de la inducción electrostática
A partir de la simetría de la distribución de carga, determinar la dirección del campo eléctrico.
FUNDAMENTO TEORICO
La carga que hoy en día llamamos negativa, también podríamos haberla llamado positiva. El nombre fue unaccidente histórico. No hay nada esencialmente negativo en la carga de un electrón (-e).
Los experimentos (los de electricidad por frotamiento) sirven para introducir el concepto de carga; pero la carga en si misma, no se crea durante este proceso, la carga total de dos cuerpos que se frotan, es la misma antes y después de la electrización (si el sistema total está aislado).
Además seobserva, que cuerpos con cargas eléctricas de igual especie, se repelen, mientras que los que tienen de distinta clase, se atraen.
Hay dos propiedades de la carga eléctrica, esenciales en la estructura electrostática de la materia:
* La carga se conserva (en un sistema aislado).
* La carga esta cuantisada.
Desde el punto de vista macroscópico, entonces, la carga se refiere a la carga neta, o alexceso de carga, ya sea un exceso de electrones (negativa) o un exceso de protones (positiva) es un hecho experimental que la carga no puede crearse ni destruirse. La carga total de un sistema cerrado no puede cambiar, es decir, las cargas pueden reagruparse y combinarse, pero la carga neta se conserva.
Ley de Cuolomb:
Hacia finales del siglo XVIII, las técnicas de la ciencia experimentallograron suficiente perfeccionamiento como para hacer posibles observaciones refinadas de las fuerzas entre las cargas eléctricas. Los resultados de estas observaciones, que eran extremadamente controvertidas en aquella época pueden resumirse en tres principios:
1) Hay dos y solo dos clases de carga eléctrica, conocidas hasta ahora como, positiva y negativa.
2) Dos cargas puntuales ejercen entre sifuerzas que actúan a lo largo de la línea que las une y que son inversamente proporcionales al cuadrado de las distancias que las separa.
3) Estas fuerzas son también: proporcionales al producto de las cargas, repulsivas para cargas iguales, y atractivas para cargas contrarias.
Los dos últimos principios, con el primero como preámbulo, se conocen como “la ley de Coulomb”, en honor a CharlesAgustín Coulomb (1736-1806), quien fue uno de los principales estudiosos de la electricidad en el siglo XVIII.
En el sistema M.K.S. la ley de Coulomb para la fuerza entre dos cargas puntuales puede escribirse como se muestra en la ecuación:
Donde “ε0 ” se denomina permitividad del vacio
La ley de Coulomb se aplica a cargas puntuales.
La ecuación anterior es una ley experimental. Sinembargo, pruebas teóricas y experimentales indican que la ley del inverso de los cuadrados es exacta dentro de un rango.
Sin embargo en muchas aplicaciones las fuerzas son ejercidas por objetos cargados, como varillas, placas o sólidos, formando una distribución continua de carga.
Cada uno posee cierta longitud, superficie o volumen, según como consideremos cargas que se distribuyen, en unadirección (delgadas varillas cuya dq = λdx), dos direcciones (superficie bidimensional como un bastidor cuya dq = σdA elemento pequeño de la superficie dA) o tres dimensiones (volumen de un objeto tridimensional en don de la carga dq = ρdV). Expresamos dq en función del tamaño del elemento y de la densidad de carga, que describe como se distribuyen las cargas en la longitud, superficie o volumendel objeto.
El procedimiento con que se calcula la fuerza que este tipo de distribución ejerce sobre una carga puntual es:
Campo eléctrico:
Trataremos ahora de dar una idea intuitiva del campo eléctrico ( E) en algún punto del espacio.
Por lo visto hasta ahora sobre una partícula cargada q1, aparece una fuerza debido a la presencia de otra partícula cargada q2, ahora si sacáramos la...
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