jaula de faraday

1 INTRODUCCION
Cuando un objeto cargado se encuentra cerca de un conductor, los campos electricos
ejercen fuerzas sobre las cargas libres en el conductor causando que se
muevan. Este proceso ocurre rapidamente y termina cuando ya no existen tales
campos atravesando el conductor.
El campo electrico dentro de un conductor es nulo y las cargas libres estan
distribuidas externamente, estoocurre siempre y cuando el conductor no este
sometido a otro campo electrico externo.
E = 0
Campo Electrico En Un Conductor
1.1 Jaula De Faraday:
Una jaula de Faraday es una caja metalica que protege de los campos electricos
estaticos. Debe su nombre al fsico y quimico britanico Michael Faraday que
estudio el electromagnetismo y la electroquimica y que construyo una en 1836.
Se emplean paraproteger de descargas electricas, ya que en su interior el campo
electrico es nulo.
El funcionamiento de la jaula de Faraday se basa en las propiedades de un
conductor en equilibrio electrostatico. Cuando la caja metalica se coloca en
presencia de un campo electrico externo, las cargas positivas se quedan en las
posiciones de la red; los electrones, sin embargo, que en un metal son libres,empiezan a moverse puesto que sobre ellos actua una fuerza dada por:
F = eEext
2
Donde e es la carga del electron. Como la carga del electron es negativa, los
electrones se mueven en sentido contrario al campo electrico y, aunque la carga
total del conductor es cero, uno de los lados de la caja se queda con un exceso
de carga negativa, mientras que el otro lado queda con carga positiva. Estedesplazamiento de las cargas hace que en el interior de la caja se cree un campo
electrico de sentido contrario al campo externo.
Como en el interior de la caja no hay campo, ninguna carga puede atravesarla;
por ello se emplea para proteger dispositivos de cargas elctricas. El
fenomeno se denomina apantallamiento electrico.
Muchos dispositivos que empleamos en nuestra vida cotidiana estanprovistos de
una jaula de Faraday: los microondas, escaneres, cables, etc. Otros dispositivos,
sin estar provistos de una jaula de Faraday actuan como tal: los ascensores, los
coches, los aviones, etc. Por esta razon se recomienda permanecer en el interior
del coche durante una tormenta electrica: su carroceria metalica actua como una
jaula de Faraday protegiendo al pasajero de alguna descarga poralgun rayo.
1.2 Ley De Gauss:
Como ya se menciono anteriormente, el exceso de carga de un conductor reside
completamente en su supercie.
La ley de Gauss establece que el
ujo electrico a traves de cualquier supercie
cerrada es proporcional a la carga encerrada dentro de esa supercie.
 = qenc
0
Para nuestro experimento se considerara nuestra jaula de Faraday como una
supercieGaussiana para asi poder medir las variaciones en el
ujo del campo
electrico interior de nuestra jaula.
3
2 MATERIALES Y EQUIPO UTILIZADO:
Los materiales y equipo que se utilizaran seran:
 PC con software para experimentos(data studio).
 Interfaz para experimentacion marca Pasco (Science Workshop 750 interface).
 Jaula de Faraday marca Pasco mod. ES-9042A.
 Sensor de Carga marca Pascomod. CI-6555.
 Productores de Carga marca Pasco mod. ES-9057C(Paletas).
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3 DESARROLLO DEL EXPERIMENTO
3.1 Conguracion De La Computadora
 Encienda la computadora.
 Ejecute el software experimental (data studio) y congure de la siguiente
manera:
{ Cree un experimento.
{ Seleccione Charge Sensor
{ Congure el tipo de carga a medir.
3.2 Arreglo Experimental:
 Coloque la jaula defaraday en un area limpia.
 Conecte las pinzas de caiman del sensor de carga a la jaula (Las pinzas
rojas al cilindro interior y las pinzas negras al cilindro exterior).
 Asegurese que el interfaz para experimentacion (Science Workshop 750
Interface) se encuentre apagado.
 Conecte el sensor de carga al canal "A" del interfaz para experimentacion
(Science Workshop 750 Interface).
 Conecte el...