Lab

Universidad Nacional de Asunción

Facultad de Ingeniería

Laboratorio de Física

Primera Experiencia

Laboratorista: Lic. Carolina Recalde

Grupo: A15

Integrantes:
Sebastián Brugada

Nicolás Rojas
José Wiegert

2014
Electrostática – Generador de Van de Graaff

OBJETIVO GENERAL
Estudiar la Electrostática mediante las interrelaciones existentes entre el Campo Eléctrico obtenido por la generaciónde cargas electrostáticas y sus aplicaciones.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Identificar los distintos fenómenos de electrización.
Definir y describir las cargas eléctricas y su naturaleza.
Experimentar con distintos materiales las relaciones de cargas existentes.
Conocer y describir el funcionamiento de un Generador de Van de Graaff.

MARCO TEORICO
La Electrostática es la rama de la Física que estudia lainteracción entre los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica, es decir, el estudio de las cargas eléctricas en reposo. La carga eléctrica es la propiedad de la materia responsable de los fenómenos electrostáticos, cuyos efectos aparecen en forma de atracciones y repulsiones, dependiendo del signo de las cargas que interaccionan. A estas atracciones o repulsiones se las denomina FuerzaElectrostática, correspondiente a Fuerzas Eléctricas, una de las cuatro fuerzas fundamentales de la Naturaleza, ejercidas entre cuerpos en reposo.
La Electrostática se subdivide en dos situaciones:
1. Electrostática en el vacío: supone que las cargas están inmóviles flotando en el espacio.
2. Electrostática en medios materiales: supone que las cargas se encuentran en el interior o en la superficiede medios materiales. A su vez, éstos se suelen clasificar en dos tipos:

A) Conductores: aquellos materiales (típicamente metálicos) que permiten el movimiento de cargas por su interior. En electrostática esto implica que las cargas se encuentran en equilibrio ya que pudiendo moverse no lo hacen.
B) Dieléctricos: aquellos materiales (típicamente plásticos) que no permiten el movimiento de cargaspor su interior. En electrostática esto implica la existencia de cargas ligadas, que no pueden abandonar los átomos a los que pertenecen.
Todos los átomos están formados por protones (de carga positiva) y electrones (de carga negativa), que constituyen la carga eléctrica del material. En general, los átomos son neutros, es decir, tienen el mismo número de electrones que de protones, pero decimosque un cuerpo está electrizado cuando los átomos que lo constituyen tienen un defecto o un exceso de electrones.
La unidad elemental de carga eléctrica es la que porta un electrón. En el Sistema Internacional, la carga del electrón es: -1,602.10-19 C, donde C es la unidad de carga eléctrica Culombio. El protón tiene la misma cantidad de carga que un electrón pero con signo opuesto.
En general,la electrización corresponde al fenómeno electrostático por el cual un cuerpo gana o pierde cargas eléctricas, normalmente electrones, producido por un cuerpo eléctricamente neutro. Este fenómeno se puede producir por:
1. Por contacto: se puede cargar un cuerpo neutro con solo tocarlo con otro previamente cargado. En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de carga, es decir, si se toca un cuerponeutro con otro con carga positiva, el primero debe quedar con carga positiva.
2. Por frotamiento: al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de electrones igual al número de protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa.
3. Por inducción: se puede cargar un cuerpo por un procedimiento sencillo que comienza con el acercamiento a él de una varilla dematerial aislante, cargado. La carga por inducción no se restringe a los conductores, sino que puede presentarse en todos los materiales.
Para poder determinar con que carga queda el material luego de la electrización, existe una escala triboeléctrica basada en la carga que adquieren los distintos materiales al ponerse en contacto y rozar unos con otros. Se ordenan de manera que puestos en...