maquina de wimshurt

Informe Nº 2 Laboratorio de Fundamentos de Electricidad y Magnetismo: “Campos Electricos”

Germán Darío Martínez Carvajal (244649), Julio César Chinchilla Guarín (223141), Diego Mauricio Ramos Remolina (244687) y Cristian Camilo Ruiz Vásquez (244699)

Universidad Nacional de Colombia-Sede Bogotá
Marzo 12 de 2010

Este informe expone las experiencias realizadas en una práctica delaboratorio diseñada para conocer una forma sencilla de producir y almacenar grandes cantidades de carga eléctrica, así como caracterizar un campo eléctrico y su interacción con partículas cargadas y con otros campos. En este caso usamos la Máquina de Wimshurst y un par de botellas de Leyden como dispositivos para producir y almacenar carga respectivamente y se estudió de manera detallada la manera en quela máquina es capaz de producir cargas estáticas, separarlas y cómo una botella de Leyden puede retenerlas hasta que no se ponga en contacto con un conductor. Adicionalmente y por medio de una cubeta de ondas, aceite de ricino y sémola de trigo se observó el comportamiento de los campos eléctricos en función de la carga y su interacción con otras partículas de la misma y de diferente carga, paraesto se usaron esferas de metal que al poner en contacto con las terminales de las botellas de Leyden actuaban como una carga puntual y permitían caracterizar el campo eléctrico generado por la misma, por último se realizaron varias configuraciones distintas y se tratpo de dar una explicación razonable a lo observado en la cubeta.

Índice de Términos—Máquina de Wimshurst, botella de leyden,carga electrostática, campo eléctrico, interacción entre campos.
I. ASPECTOS INTRODUCTORIOS

J
AMES WIMSHURST, británico, en 1880 diseñó y creó la máquina que lleva su mismo nombre, “la Máquina de Wimshurst”, en pocas palabras es un generador electrostático o se podría considerar como fuente de alta tensión; consta de dos discos, puede ser de ebonita o de cristal, lo importante es que sean de unmaterial aislante, ambos discos están sobre el mismo eje pero giran en sentido inverso y están muy cercanos entre sí, la medida máxima es medio centímetro; poseen unas laminillas de aluminio separadas radialmente, que adquieren un tipo de carga debido a su fricción con dos peines de cobre, separados por una varilla de aluminio aislado. A los extremos horizontales de los discos hay dos colectoresde carga en forma de U, cada uno de éstos va conectado a una botella de Leyden y a su vez están conectados a unas esferas que al entrar en contacto sus campos eléctricos generarán una chispa, la longitud de ésta variará según la carga que hayan almacenado las botellas de Leyden.

La botella de Leyden es un almacenador de carga, se podría considerar como el primer condensador, con un par deplacas paralelas entre sí, además puede almacenar cantidades sustanciales de carga, por lo general se usa en combinación con alguna máquina de fricción, tal como la máquina de Wimshurst. [2]

Las cargas interactúan entre sí a distancia, no tienen la necesidad de entrar en contacto entre ellas para observar algún tipo de reacción, esto sucede porque hay algo que si está entrando en contacto, loscampos eléctricos de cada carga, por este motivo al campo eléctrico se le denomina también como una fuerza a distancia; esencialmente existen tres casos, el primero es cuando ambas cargas se “repelen” debido a que ambos tienen exceso o defecto de electrones, en otros


términos, cargas con el mismo signo se repelen; el segundo caso es cuando una carga tiene exceso de electrones y la otra tienedefecto de electrones, estas cargas tienden a unirse entre sí por una gran fuerza, se podría decir en este caso que cargas con signo diferente se atraen; y por último está cuando una carga tiene exceso o defecto de electrones y la otra tiene una carga neutra, en este caso no ocurre ninguna de las reacciones anteriormente mencionadas, la única manera en que interactúen es por contacto físico....