Fisica

CECYT 4° “LAZARO CARDENAS DEL RIO”

PRÁCTICA 2
GENERADORES ELECTROSTATICOS

Armería Palomares José Gerardo

5IV11

Física

Paz Ortiz Javier

GENERADOR ELECTROSTÁTICO
Los generadores de electricidad estática son máquinas que producen altísimas tensiones con una muy pequeña intensidad de corriente. Hoy se utilizan casi exclusivamente para demostraciones escolares de física. Ejemplosde tales generadores son el electróforo, la máquina de Wimshurst y el generador de Van de Graaff.
ELECTRÓFORO
En la física experimental, el electróforo es un generador de electricidad estática de tipo capacitivo formado por un condensador de plato simple, operado manualmente. Produce cargas electrostáticas mediante un proceso de inducción electrostática.
* Esquema del electróforo
Elobjetivo del electróforo es cargar positivamente un disco de material conductor.
Está formado por:
* Un disco de material conductor, generalmente metálico, con un mango aislante para sostenerlo (en el dibujo superior se ve el mango, en los esquemas debajo no está representado).
* Una lámina de material aislante. En la versión original era una torta de resina.
* Piel de gato (en la versiónoriginal), piel de conejo, o un simple tejido de lana bien seco, más fácil de conseguir.

* Funcionamiento
El electróforo funciona de la siguiente manera:
1. En primer lugar, frotamos la superficie superior de la torta de resina o de la lámina aislante con la piel de gato o conejo (del lado de los pelos), o con un tejido de lana, a fin de que la superficie quede cargada negativamentepor fricción. Una vez que el aislante está cargado, acercamos el disco metálico sosteniéndolo por el mango aislante, con lo que tanto el disco conductor, como la torta de resina o la lámina aislante, se polarizan, situándose las cargas negativas del conductor en la superficie superior como consecuencia de la repulsión ejercida por las cargas negativas que el material aislante tiene en su superficie.2. Apoyamos el disco conductor encima del aislante, en contacto. Como el aislante tiene exceso de carga negativa su potencial es negativo; como están próximos, el potencial del disco metálico neutro también es negativo.
3. Conectamos el disco conductor a tierra (si no tenemos algo que sirva de toma de tierra, basta con que lo toquemos con un dedo); como la tierra está a potencial de 0 V y eldisco metálico tiene un potencial negativo, el disco tiende a perder carga negativa. Se origina una corriente de carga negativa (circulación de electrones) desde el disco hasta la tierra, que cesa cuando el potencial del disco es 0 V. Esto sucede cuando el disco queda cargado positivamente de forma que su potencial positivo se anula con el negativo generado por el aislante, con lo que elpotencial total es de 0 V. Dicho de otra manera, así referimos a tierra el potencial de la cara superior del material aislante.
4. Desconectamos el disco metálico de la toma de tierra, el potencial eléctrico sigue siendo de 0 V.
5. Separamos el disco metálico del aislante, agarrándolo por el mango, ya que si tocásemos el disco con la mano, en el momento en que alejásemos el disco de la láminaaislante, el potencial del disco pasaría de 0 V a un potencial positivo, con lo que electrones de nuestro cuerpo pasarían al disco, descargándolo. Esta acción de alejar el disco del material aislante cargado es la que inducirá en el disco metálico una carga de algunos miles de voltios.
LA MAQUINA DE WIMSHURST
Desarrollado entre 1880 y 1883 tiene un aspecto distintivo con dos grandes discos acontra-rotación (giran en sentidos opuestos) montados en un plano vertical, dos barras cruzadas con cepillos metálicos, y dos esferas de metal separadas por una distancia donde saltan las chispas. Se basa en el efecto triboeléctrico, en el que se acumulan cargas cuando dos materiales distintos se frotan entre sí.
Estas máquinas pertenecen a una clase de grupos de generadores, que crean cargas...