lab 1 fisica 3

ELECTROSTATICA: LA HIELERA DE FARADAY
J.S.Obonaga, M.Aragon, L.D.Nieto, D.S.Henao
1Ingeniería Mecátronica, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Occidente, Edificio central ala norte segundo piso, Cali –Colombia
1Ingeniería Mecánica, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Occidente, Edificio central ala norte segundo piso, Cali -Colombia
23IngenieríaIndustrial, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Occidente, Edificio central ala norte segundo piso, Cali –Colombia

RESUMEN

El objetivo de esta práctica es analizar los fenómenos físicos que ocurren en el proceso de carga eléctrica en los cuerpos, al igual que observar algunas de las formas de transferencia de carga, como es el caso de carga por inducción o contacto,mediante gráficos de Carga vs. Tiempo, para posteriormente comparar los fenómenos físicos de carga por contacto y por inducción.  Durante las tormentas eléctricas se llevan a cabo procesos de carga por inducción. La parte inferior de las nubes, de carga negativa, induce una carga positiva en la superficie terrestre. Benjamín Franklin fue el primero en demostrar este hecho a través de su famosoexperimento de la cometa, que le permitió comprobar que los rayos son un efecto eléctrico. Franklin descubrió también que la carga fluye con facilidad hacia o desde objetos puntiagudos y así se construyó el primer pararrayos. En la práctica se cargó eléctricamente la hielera de Faraday, mediante los procesos de carga por contacto y por inducción, a través de la influencia generada por un productorde carga blanco (positivo) y un productor de carga azul (negativo). Los resultados muestran que la hielera se carga positivamente al estar en contacto con el productor blanco y se carga negativamente al estar en contacto con el productor de carga azul. De igual manera, la hielera se carga negativamente al tener en su interior (sin contacto) el productor de carga blanco y aterrizarlamomentáneamente, de manera análoga, la hielera adquiere una carga positiva al tener en su interior (sin contacto) el productor de carga azul y aterrizarla momentáneamente. Estos resultados son consecuentes con la teoría de las cargas y por lo tanto se alcanzaron los objetivos de la práctica.


METODOLOGIA:
MATERIALES Y EQUIPO:
Interfaz Universal 850
Sensor de Carga con conectores de caimán
Productores de cargablanco y azul
Hielera de Faraday
Inicialmente se conectó el sensor de carga al canal análogo A de la interfaz y el cable al puerto BNC del sensor. Luego, se ejecutó el programa de Capstone y se activó el sensor de carga, para luego crear un gráfico de carga vs tiempo, configurando para cada ensayo la velocidad de muestreo en 20 Hz y la medida de carga 1x.
Para el inicio de toma de datos, seconectaron los caimanes del cable del sensor a la hielera de Faraday (canastilla interna) y a la malla externa (ver Figura 1). En seguida, se aterrizó momentáneamente. En la primera parte, se determinó la polaridad de las cargas, aterrizando y descargando la hielera, para después frotar entre si las superficies blanca y azul de los productores de cargas, y posteriormente introducir el productor decarga azul en la hielera, extraerlo y hacer el mismo procedimiento con el productor de carga blanca.

Figura 1.Montaje de la práctica de Electrostática – Hielera de Faraday
En la segunda parte, se determinó la carga por contacto entre los productores y la hielera. Para este caso, se realizó el mismo procedimiento que en la primera parte, a diferencia de que al introducir la carga blanca, esta estuvoen contacto con la canastilla interior, cuando se retira, se detiene la toma de datos. Se realizan los pasos anteriores con el productor de carga azul. En la última parte, se determinó la carga por inducción. El principio fue igual al de los dos anteriores, pero cuando el productor se encontraba al interior de la hielera, se aterrizó momentáneamente con un dedo, luego se retiró la carga y se...