Mineralogia

I.OBJETIVOS
1.-Comprobar experimentalmente la existe de una de las propiedades de lamateria llamada carga eléctrica.
2.-Experimentar con la electrificación de los cuerpos mediante los diversosprocesos.
3.-Verificar la interacción electrostática entre cargas de igual signo y de signosopuestos
4.-Conocer el funcionamiento y los principios físicos de un generadorEléctrostatico- maquina deWinshurst y la máquina de Van de Graff.

II.FUNDAMENTO TEÓRICO
El médico inglés William Gilbert (1540-1603) observó quealgunos materiales se comportan como el ámbar al frotarlos yque la atracción que ejercen se manifiesta sobre cualquiercuerpo, aun cuando no fuera ligero. Como el nombre griegocorrespondiente al ámbar es elektron, Gilbert comenzó a utilizarel término eléctrico para referirse a todomaterial que secomportaba como aquél, lo que originó los términos electricidady carga eléctrica. Además, en los estudios de Gilbert se puedeencontrar la diferenciación de los fenómenos eléctricos ymagnéticos.El descubrimiento de la atracción y repulsión de elementos al conectarlos conmateriales eléctricos se atribuye a Stephen Gray. El primero en proponer la existenciade dos tipos de carga esCharles du Fay, aunque fue Benjamin Franklin quién alestudiar estos fenómenos descubrió como la electricidad de los cuerpos, después deser frotados, se distribuía en ciertos lugares donde había más atracción; por eso losdenominó (+) y (-).Sin embargo, fue solo hacia mediados del siglo XIX cuando estas observacionesfueron planteadas formalmente, gracias a los experimentos sobre la electrólisisquerealizó Michael Faraday, hacia 1833, y que le permitieron descubrir la relación entrela electricidad y la materia; acompañado de la completa descripción de losfenómenos electromagnéticos por James Clerk Maxwell.Posteriormente, los trabajos de Joseph John Thomson al descubrir el electrón y deRobert Millikan al medir su carga, fueron de gran ayuda para conocer la naturalezadiscreta de la carga.GENERADOR ELECTROSTATICO; MAQUINA DE WIMSHURST
Estas máquinas pertenecen a una clase de grupos de generadores, que crean cargaseléctricas por inducción electrostática. En un principio las máquinas de esta categoríafueron desarrolladas por Wilhelm Holtz (1865 y 1867), Agosto Toepler (1865), y J.Robert Voss (1880). Las máquinas más antiguas son menos eficientes y exhiben unatendenciaimprevisible a cambiar de polaridad. La máquina de Wimshurst no tieneeste defecto.En una máquina Wimshurst, los dos discos de aislamiento y sus sectores de metalgiran en direcciones opuestas que pasan por las barras neutralizadoras cruzadas demetal y por sus pinceles. Un desequilibrio de cargas es inducido, amplificado yalmacenado por dos pares de peines de metal con los puntos situados cerca delasuperficie de cada disco. Estos colectores se montan sobre un soporte aislante yconectado a una salida terminal. La retroalimentación positiva, aumenta laacumulación de cargas en forma exponencial hasta que la tensión de rupturadieléctrica del aire alcanza una chispa.La máquina está lista para comenzar, lo que significa que la energía eléctrica externano es necesaria para crear una carga inicial. Sinembargo, se requiere energíamecánica para tornar los discos en contra el campo eléctrico, y es esta energía que lamáquina convierte en energía eléctrica. La salida de la máquina de Wimshurst esesencialmente una corriente constante ya que es proporcional al área cubierta por elmetal y los sectores a la velocidad de rotación. El aislamiento y el tamaño de lamáquina determinan la salida de voltajemáxima que se puede alcanzar. La chispa deenergía acumulada se puede aumentar mediante la adición de un par de frascosLeyden, un tipo de condensador adecuado para la alta tensión, con los frascos en elinterior de las placas conectados en forma independiente a cada una de lasterminales de salida y conectados con las placas exteriores entre sí. Una máquinaWimshurst puede producir rayos que son...