Ley De Gaus

ponganse a estuiar cabronss....






Laboratorio de Física II: Ley de Gauss y Jaula de Faraday


Introducción

La ley de Gauss es una alternativa a la ley de Coulomb para expresar la relación entre la carga y el campo eléctrico. Gauss estableció que el número total de líneas de fuerza eléctrica (flujo eléctrico) que cruzan cualquier superficie cerrada (superficie que contieneun volumen definido) en una dirección hacia fuera es numéricamente igual a la carga total contenida dentro de esa superficie.


N = ∑ε0EnA = ∑q, relación cualitativa de la ley de Gauss
donde
N = número de líneas trazadas
En = campo normal a la superficie en todas partes
ε0 = permisividad del espacio libre = 1/4πk = 8.85 x 10-12 C2/N· m2

Al enunciado anterior se le conocecomo Ley de Gauss y además de proporcionar información sobre como se distribuye la carga sobre cuerpos conductores, ayuda a solucionar problemas de campo eléctrico, pues encierra a la carga dentro de un área imaginaria. Así, la solución de problemas aplicando la ley de Gauss requiere la construcción de superficies imaginarias de forma geométrica sencilla, como lo son la esfera o el cilindro,aunque también se aplica a superficies irregulares. A las áreas imaginarias se les conoce como “superficies gaussianas”.


ΦE = EA = (1/4πε0)(q/R2)(4πR2) = q/ ε0 flujo eléctrico para una superficie regular o
irregular


Experimento de Faraday

[pic]
a) Una esfera sostenida por un hilo de seda se introduce en un conductormetálico hueco
b) La carga se redistribuye sobre las parees del conductor, atrayendo los electrones a la
superficie interior.
c) Al hacer contacto la esfera con el fondo del conductor la carga inducida se neutraliza.
d) Ha quedado una carga positiva en la superficie exterior del conductor.


Objetivos

El alumno investigará la relación entre la carga inducida a la jaula deFaraday por un objeto cargado y la carga del objeto, es decir, investigará la diferencia entre carga por inducción y carga por contacto. Además, demostrará experimentalmente la producción y conservación de la carga, para comprender el principio de electrostática.
Demostrará que el electrómetro mide directamente las diferencias de potencial y que al usar la jaula de Faraday, se esta midiendoindirectamente la carga y su polaridad, ya que la cantidad de carga es proporcional al voltaje. La lectura será en voltios, y no en coulombs.



Parte Experimental

Equipo
ES-9078* Electrómetro ES-9057B Productores de carga
ES-9042* Jaula de Faraday Algunos cables


Instalación del equipo

Antes de comenzar el experimento con la jaula de Faraday, deberá estar momentáneamente en elsuelo, Cuando la jaula de Faraday esta conectada al electrómetro, y el electrómetro esta conectado a tierra, simplemente presiona el botón cero cuando necesites descargar ambos, la jaula de Faraday y el electrómetro.



Procedimiento


1A. Cargando por Inducción y por Contacto

1.-Conecta el electrómetro a la jaula de Faraday, el electrómetro dará una lectura cero de magnitud de carga yde neutralidad en los campos. Presiona el botón cero para descargar completamente el equipo.
2.-Siempre al empezar se debe poner el voltaje en el punto más alto (100 V) y ajustando hacia abajo si es necesario. Las mediciones se realizan en un rango de 1/3 y 2/3 de la escala.
3.-Los productores de carga serán usados para cargar objetos.

Procedimiento general para producción de carga:
1.-Siempre quita cargas residuales de los productores de carga y el demostrador debe de encontrarse aislado de toda carga.
2.- Frota los productores de carga, conductor y no conductor.
3.- Asegúrate de estar haciendo tierra.
4.- Cuidadosamente introduce el productor de carga, adentro de la jaula de Faraday hasta la mitad, sin tocar los escudos de la jaula.
5.-Toma la lectura de magnitud de carga y...