maquinas electrostaticas

Universidad César Vallejo
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ESCUELA DE INGENIERIA AMBIENTAL

Guía de Laboratorio de Física II N0 1
“MAQUINAS ELECTROSTATICAS”
I. INTRODUCCION
La electricidad estática es un fenómeno que cualquier persona habrá experimentado alguna vez
en forma de descarga al acercarse a tocar un elemento conductor. Igualmente se habrán podido
observar destellos alquitarse ropa de tejido acrílico y la atracción del cabello al acercarse a la
pantalla de un televisor. La electricidad estática da lugar al conjunto de fenómenos asociados con
la aparición de una carga eléctrica en la superficie de un cuerpo aislante o en un cuerpo
conductor aislado para una demostración adecuada se utilizara las máquinas electrostáticas estos
son generadores mecánicos deelectricidad de alta tensión. En esta practica se utilizará la
maquina de Whimshurt y el generador de Van Der Graaff y se harán diversas aplicaciones
practicas.

II. OBJETIVOS
Al término del laboratorio los alumnos deberán estar en condiciones de:
 Identificar la maquina de Whimshurst.
 Comprender los principios físicos básicos en que se sustenta el funcionamiento de la maquina
de Whimshurst. Identificar el generador de Van der Graaff.
 Comprender los principios físicos básicos en que se sustenta el funcionamiento del generador
de Van der Graaff.
 Manipular los equipos y realizar aplicaciones practicas

III. MATERIALES Y EQUIPOS
Nº

01
02
03
04
05
06

DESCRIPCION
Maquina de Whinshurt
Generador de Van der Graff
Condensador + bola de Al
Plumero ElectrostáticoCables Conectores
Cable de extensión

CANTIDAD
01
01

01
01
04
01

IV. DESCRIPCION TEORICO
Maquina de whimshurst.- Esta máquina genera diferencias de potencial por acumulación de
cargas eléctricas “estáticas”. El principio en el cual se basa puede explicarse así: un material
aislante al ser frotado cede o acumula electrones en la zona de frote; las cargas producidas
permanecen en lazona sin trasladarse sobre la superficie del material.
Una esfera de material conductor provista de una punta se acerca sobre la zona, sin tocar la
superficie; se inducen cargas en la esfera neutralizando el material aislante. El objeto que frota
el dieléctrico se carga de electricidad con signo opuesto. Estas cargas se recogen en otra esfera;
al aproximar ambas esferas se producen la chispaque las descarga.
El frotamiento se realiza con
escobillas metálicas (A, a),
ver Figura1, las
cuales
inducen cargas sobre discos
de ebonita o poliéster las
cuales giran al mover la
manivela.
Las
puntas
colectores (P, p) se conectan
a dos esferas y también a
dos botellas de Leyden.
Sobre los discos y en relieve
se colocan tiras de metal que
al
contacto
con
las
escobillas generanuna carga
inicial en estas, la cual es
usada para iniciar el proceso
de inducción.

Generador de Van der Graaff.- El generador de Van der Graaff es un aparato para conseguir
almacenar carga eléctrica en un conductor. Fue inventado por el físico americano Van der Graaff
en 1931. Se basa en la carga por frotamiento. Tiene una banda de goma movida por un motor,
que arranca cargas eléctricasde un conductor conectado a tierra y las transporta a la esfera
conductora superior, donde se va acumulando la carga. Si conectamos a la esfera algo poco
pesado (mechón de pelo, unos copos de cereales, etcétera), al adquirir carga del mismo signo
estos cuerpos se repelen y los pelos se ponen de punta, los copos salen volando. El potencial
obtenido en estas maquinas es usado para acelerarpartículas cargadas (electrones, átomos o
moléculas ionizadas).
Principio de funcionamiento.- En la Figura 2, se muestra un esquema del generador de Van de

Graaff. Un conductor metálico hueco A de forma aproximadamente esférica, está sostenido por
soportes aislantes de plástico, atornillados en un pié metálico C conectado a tierra. Una correa o

cinta de goma (no conductora) D se mueve entre...