Ley De Coulomb
Páginas: 6 (1435 palabras)
Publicado: 14 de marzo de 2013
Universidad Autónoma de Chihuahua Facultad de Ingeniería Física General III Práctica 2: Ley de Coulomb. Catedrático:
Índice
1. Objetivo del experimento 2. Equipo y material empleados 3. Marco teórico 4. Diseño del experimento 5. Procedimiento 6. Resultados 7. Conclusión 3 3 4 5 6 7 7
2
1.
Objetivo del experimento
Medir la fuerza F entre dos esferas cargadas como una función dela distancia d entre ambas. Medir la fuerza F entre dos esferas cargadas como una función de sus cargas Q1 y Q2 . Estimar la permitividad del espacio libre
o.
2.
Equipo y material empleados
Un juego de cuerpos para carga eléctrica. Una corredera elevada 1.85 g. Un riel metálico de precisión, 0.5 m. Un sensor de fuerza. Un medidor de newtons. Un cable multiconductor, 6 polos, 1.5 m. Unafuente de alimentación de alto voltaje 25kV. Un cable de alto voltaje, 1 m. Una varilla de soporte con aislamiento, 25 cm. Una base de montura. Un amplificador electrómetro. Una unidad enchufable 230 V/12 V AC/20 W. Un capacitor STE 1 nF, 630 V. Un capacitor STE 10 nF, 100 V. Un voltímetro, hasta U = Una copa de Faraday. Una clavija de sujeción. Una varilla de conexión. Una base de soporte, en formade V. Una varilla de soporte, 25 cm. Una pinza múltiple de Leybold. Cables de conexión. 3
+
8 V.
Notas de Seguridad La fuente de alimentación de alto voltaje 25kV cumple con los requisitos de seguridad para equipos eléctricos de medición, control y laboratorio. Suministra una tensión de contacto que no resulta peligrosa. Observe las siguientes medidas de seguridad: Siga las instruccionesde la fuente de alimentación de alto voltaje. Siempre asegúrese de que la fuente de alimentación de alto voltaje esté apagada antes de alterar las conexiones en el diseño experimental. Disponga el experimento de tal forma que las partes que no están aisladas así como los cables no puedan ser tocados de manera accidental. El voltaje de salida siempre deberá estar en cero antes de encender lafuente de alimentación de alto voltaje (gire la perilla completamente hacia la izquierda). Para evitar alta tensión de arco, coloque el cable de alta tensión de tal manera que no haya objetos conductores cerca del cable.
3.
Marco teórico
1 Q1 · Q2 · 4π o d2
De acuerdo a la ley de Coulomb, la fuerza entre dos cargas puntuales Q1 y Q2 a una distancia d es (1)
As Con 0 = 8.85x10−12 :permitividad del espacio libre. Vm La fuerza F es positiva, es decir de repulsión, si ambas cargas tienen el mismo signo. Si los signos de la cargas son distintos, la fuerza es negativa, es decir de atracción. La fuerza entre dos esferas cargadas es aproximadamente la misma si la distancia d entre los centros es considerablemente mayor que el radio r de las esferas de tal forma que la distribuciónuniforme de las cargas de las esferas permanezca sin distorsión. Al tratarse de distancias d más pequeñas, los resultados de la medición son cambiados por una “imágen de fuerza” causada por inducción electrostática mutua. La fuerza entre dos esferas cargadas será medida en el experimento a través de un sensor de fuerza. Usted estudiará las proporcionalidades. 1 , F αQ1 andF αQ2 (2) d2 El dispositivopara medir la fuerza contiene dos elementos paralelos de flexión y cuatro medidores de tensión en un circuito en puente. La resistencia eléctrica de los medidores de tensión cambia bajo estrés mecánico. Este cambio en la resistencia es proporcional a la fuerza actuante, la cual se muestra directamente en un medidor de newtons. Un electrómetro operado como un medidor de coulomb permite que lascargas en las esferas puedan ser medidas con una corriente prácticamente inexistente. Cualquier voltímetro puede ser utilizado para mostrar el voltaje de salida UA . Desde la capacitancia de referencia, C. Fα Q = C · UA 4 (3)
Es obtenida. Por ejemplo, si C = 10 nF y UA = 1V, la carga Q = 10 nAs. Si otras capacitancias son empleadas, otros rangos de medición serán accesibles.
4.
Diseño del...
Índice
1. Objetivo del experimento 2. Equipo y material empleados 3. Marco teórico 4. Diseño del experimento 5. Procedimiento 6. Resultados 7. Conclusión 3 3 4 5 6 7 7
2
1.
Objetivo del experimento
Medir la fuerza F entre dos esferas cargadas como una función dela distancia d entre ambas. Medir la fuerza F entre dos esferas cargadas como una función de sus cargas Q1 y Q2 . Estimar la permitividad del espacio libre
o.
2.
Equipo y material empleados
Un juego de cuerpos para carga eléctrica. Una corredera elevada 1.85 g. Un riel metálico de precisión, 0.5 m. Un sensor de fuerza. Un medidor de newtons. Un cable multiconductor, 6 polos, 1.5 m. Unafuente de alimentación de alto voltaje 25kV. Un cable de alto voltaje, 1 m. Una varilla de soporte con aislamiento, 25 cm. Una base de montura. Un amplificador electrómetro. Una unidad enchufable 230 V/12 V AC/20 W. Un capacitor STE 1 nF, 630 V. Un capacitor STE 10 nF, 100 V. Un voltímetro, hasta U = Una copa de Faraday. Una clavija de sujeción. Una varilla de conexión. Una base de soporte, en formade V. Una varilla de soporte, 25 cm. Una pinza múltiple de Leybold. Cables de conexión. 3
+
8 V.
Notas de Seguridad La fuente de alimentación de alto voltaje 25kV cumple con los requisitos de seguridad para equipos eléctricos de medición, control y laboratorio. Suministra una tensión de contacto que no resulta peligrosa. Observe las siguientes medidas de seguridad: Siga las instruccionesde la fuente de alimentación de alto voltaje. Siempre asegúrese de que la fuente de alimentación de alto voltaje esté apagada antes de alterar las conexiones en el diseño experimental. Disponga el experimento de tal forma que las partes que no están aisladas así como los cables no puedan ser tocados de manera accidental. El voltaje de salida siempre deberá estar en cero antes de encender lafuente de alimentación de alto voltaje (gire la perilla completamente hacia la izquierda). Para evitar alta tensión de arco, coloque el cable de alta tensión de tal manera que no haya objetos conductores cerca del cable.
3.
Marco teórico
1 Q1 · Q2 · 4π o d2
De acuerdo a la ley de Coulomb, la fuerza entre dos cargas puntuales Q1 y Q2 a una distancia d es (1)
As Con 0 = 8.85x10−12 :permitividad del espacio libre. Vm La fuerza F es positiva, es decir de repulsión, si ambas cargas tienen el mismo signo. Si los signos de la cargas son distintos, la fuerza es negativa, es decir de atracción. La fuerza entre dos esferas cargadas es aproximadamente la misma si la distancia d entre los centros es considerablemente mayor que el radio r de las esferas de tal forma que la distribuciónuniforme de las cargas de las esferas permanezca sin distorsión. Al tratarse de distancias d más pequeñas, los resultados de la medición son cambiados por una “imágen de fuerza” causada por inducción electrostática mutua. La fuerza entre dos esferas cargadas será medida en el experimento a través de un sensor de fuerza. Usted estudiará las proporcionalidades. 1 , F αQ1 andF αQ2 (2) d2 El dispositivopara medir la fuerza contiene dos elementos paralelos de flexión y cuatro medidores de tensión en un circuito en puente. La resistencia eléctrica de los medidores de tensión cambia bajo estrés mecánico. Este cambio en la resistencia es proporcional a la fuerza actuante, la cual se muestra directamente en un medidor de newtons. Un electrómetro operado como un medidor de coulomb permite que lascargas en las esferas puedan ser medidas con una corriente prácticamente inexistente. Cualquier voltímetro puede ser utilizado para mostrar el voltaje de salida UA . Desde la capacitancia de referencia, C. Fα Q = C · UA 4 (3)
Es obtenida. Por ejemplo, si C = 10 nF y UA = 1V, la carga Q = 10 nAs. Si otras capacitancias son empleadas, otros rangos de medición serán accesibles.
4.
Diseño del...
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