ley de coulomb

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CENTRO DE CIENCIA BÁSICA ESCUELA DE INGENIERÍA
FÍSICA II: Fundamentos de Electromagnetismo
PRÁCTICA 1: LEY DE COULOMB
1.1 OBJETIVO GENERAL
- Verificación experimental de la ley de Coulomb
-

1.2 Específicos:
Analizar la relación entre la magnitud de la fuerza electrostática entre dos cargas puntuales
y la distancia de separación entre ellas manteniendo constante sus cargas.
2.PREINFORME
2.1 Base Teórica
Antes de realizar la práctica se deben tener claros los siguientes conceptos:
• Estructura de la materia, carga eléctrica y procesos de electrización de la materia
• Ley de Coulomb: Fuerza electrostática
• Campo eléctrico y diferencia de potencial eléctrico
• Potencial Eléctrico de una esfera cargada, maciza y conductora
2.2 Ejercicio a realizar antes de la práctica-Una cierta carga Q se va a dividir en dos partes, q y Q-q. Cual es la relación de Q a q
si las dos partes separadas una cierta distancia dada, deben producir una máxima repulsión
electrostática?
-Una varilla atrae pedacitos de corcho seco los cuales después de tocar la varilla, a menudo se
separan de ella. Explique lo que ocurre.
-Explique si la fuerza electrostática que ejerce una cargasobre otra, cambia si se le acercan
otras cargas.
- Explique la diferencia entre la electrización por contacto y la electrización por inducción
3. MATERIALES Y EQUIPOS:
En esta práctica se utilizará el equipo para la Ley de Coulomb (Leybold)
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Dinamómetro de torsión
Fuente DC de alto voltaje y sus conexiones
Regla 1 y 2 con sus respectivos soportes
Dos mesas de alturagraduable
Recipiente pequeño con agua

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Esferas Metálicas
Cables
Laser
Regla

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4. MONTAJE: Explicación y recomendaciones
En este experimento la fuerza electrostática (de Coulomb), es medida usando la balanza de
torsión que tiene su respectivo dinamómetro. El instrumento de medición es extremadamente
sensible. La esfera A queda montada en la mitad de dos alambres de torsión.Cuando a la
esfera A se acerca una esfera B cargada por contacto, la fuerza electrostática produce a la
balanza, una torsión la cual se equilibra rotando el dinamómetro en sentido contrario. Está
rotación en el dinamómetro que lleva nuevamente la balanza al equilibrio, nos proporciona el
valor de la fuerza en mN, (cada milímetro de la escala corresponde con un mN).
Haga el montaje que semuestra en la figura 1. Tomando en cuenta cada una de las siguiente
recomendaciones y tenga especial cuidado con la manipulación de las conexiones de la
fuente. Haga todo el montaje con el equipo desconectado de la red de electricidad. Trabajar
con alto voltaje exige tener cuidados.
Asegúrese de una buena estabilidad del equipo y determine adecuadamente la posición cero
correspondiente alequilibrio del sistema.

Figura 1. Esquema del montaje básico para la Ley de Coulomb

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Verificación de la posición de equilibrio del sistema:
Con la balanza de torsión armada como se muestra en la figura 2a, equilibre el peso de la
aleta, con el contrapeso y asegure la verticalidad del sistema con los tornillos de los alambres
de torsión. Para tener un determinado nivel de amortiguamientocoloque en el recipiente de
vidrio una cantidad de agua de tal modo que quede sumergida, al menos la mitad de la aleta,
(entre mayor sea la columna de agua mayor será el amortiguamiento). Espere hasta que el
sistema deje de oscilar.

Figura 2b. Sistema para la lectura del cero

Figura 2a. Balanza de torsión
Figura 2c. Conexión de la fuente
Verificación del cero
a) Distancia cero entre lasesferas: Desplace la parte móvil de la regla 1, (unida a la esfera
B), hasta que indique el cero y suavemente desplace su soporte hasta que las esferas
queden en contacto sin dañar la verticalidad de la balanza de torsión.
b) Para la visualización del cero con el laser. Ubique el espejo cóncavo como se muestra en la
figura 2b. Coloque el laser sobre una mesa graduable, de tal forma que su rayo...