Obtencion Del Espesor De Un Trozo De Grafito

PRACTICA 10
OBTENCIÓN DEL ESPESOR DE UN TROZO DE GRAFITO

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE QUÍMICA

LABORATORIO DE FÍSICA

RESUMEN
Trabajamos diariamente con materiales más interesantes de lo que muchas veces pensamos. El grafito es un alotrópo del carbono que tiene usos cotidianos pero no nos damos cuenta de que tan complejo es. En esta práctica veremos que elmaterial que hace a un lápiz funcional tiene propiedades como la conductividad eléctrica, resistencia y aun diferencia de potencial debido a los átomos de carbono, los electrones moviéndose dentro de él y el arreglo de estos en láminas que se deslizan para dejar huella en el papel. Mencionando esto también veremos que tan gruesa es la lámina que se impregna en el papel con cada trazo de grafito.
Elexperimento presentado es una manera de determinar estas propiedades.

INTRODUCCIÓN
La resistencia es la oposición que presenta un material a ser atravesado por la corriente eléctrica, el potencial es la Diferencia de voltaje entre dos puntos equivalente al trabajo que se necesita para transferir una unidad de carga desde un punto de referencia a otro determinado y la corriente es el flujoprovocado por cargas en movimiento. Estas propiedades se encuentran condensadas en la ecuación descrita por ohm:
V= IR R= VI (1)
Las incertidumbres asociadas a cada propiedad son descritas de la siguiente forma
U (R) = ± (% + dígitos) (1.1)
U (V) = ± (% + dígitos) (1.2)
U (A) = ± (% + dígitos) (1.3)

Ohm, el físico alemán que descubrió la ley descritaanteriormente informó también que la resistencia de un conductor a una temperatura dada es directamente proporcional a su longitud, inversamente proporcional al área de su sección transversal y depende del material que esta hecho. Para un conductor dado a una determinada temperatura, la resistencia se puede calcular a partir de:
R α LA R= ρLA (2)
Donde
R= resistencia
L= longitud
A=área transversal
La constante de proporcionalidad es una propiedad característica de cada material llamada resistividad, así que:
ρ=RAL (3)
cuyas unidades son Ω͘m·2m = Ω͘m
la resistividad varia considerablemente de acuerdo al tipo de material y también se ve afectada por cambios de temperatura. A temperatura ambiente abarcan una enorme clasificación, desde los valores bajos para losmetales ulltrapuros como el cobre o la plata, hasta resistividades muy grandes de los buenos aisladores como de vidrio y el teflón.
Tomando la ecuación (3) podemos deducir que: RL = ρA
La correlación entre la resistividad y área transversal puede obtenerse a través de una grafica R vs L y el valor obtenido pertenecerá a la pendiente (m)
Esta a su vez se relaciona en condiciones.
Si el áreatransversal de la capa de grafito es el ancho por el espesor:
A= ancho∙espesor
Cuando el espesor es:
Espesor = numero de trazos (N)
Así que si la pendiente es: m= ρA entonces:
N= ρancho∙m 1 trazo = ρancho∙m∙N (4)
Las respectivas incertidumbres están dadas por la aplicación de la incertidumbre en lo individual dentro de la combinación de la ecuación.
E esta formaobtenemos el espesor de una capa de grafito a traces de sus propiedades electrodinámicas, este es un ejemplo sencillo, pero no es el único caso donde este método es aplicable y eficiente.

DESARROLLO EXPERIMENTAL
MATERIAL
-1 multímetro digital
-1 multímetro analógico
-2 soportes universales con pinzas
-2 pares de cables con caimán
-1 fuente de voltaje variable
-1 regla de 30 cm
-1 barra degrafito
PROCEDIMIENTO
El experimento consta de dos partes, la primera para obtener la resistividad del grafito y la segunda para obtener el ancho del trazo de grafito.
*Primera parte
1. Trazar una línea con la regla en la parte inferior de una hoja blanca horizontal, en medio indicar una escala de 0 a 12 cm. tomar un lápiz del 2 o 2 ½ (ya que son los lápices que dejan mas grafito) y rebajar la...