Practica1

Universidad eafit

fisica II


Practica de laboratorio
Cargas electricas y medidas del campo electrico





Por:

dillan alexis muñeton avendaño
pablo quijano jaramillo
victor palacio



MEDELLIN
aNTIOQUIA
8 DE febrero DE 2016

Práctica 1
cargas Eléctricas y medida del campo eléctrico

Objetivos

Al finalizar la práctica el estudiante estará en capacidad de:

Identificar la presencia de cargaseléctricas en distintos tipos de objetos materiales.
Reconocer dos tipos de interacciones eléctricas y dos tipos de cargas eléctricas.
Medir el campo eléctrico de una esfera cargada a diferentes distancias.
Comprobar experimentalmente que si una esfera se carga con una carga y se pone en contacto con otra igual, la carga se reparte por partes iguales.

Teoría

Cuando un cuerpo se frota conotro cuerpo, ocurre un intercambio de partículas entre estos dos cuerpos. Un caso macroscópico, sencillo y comparable a esta situación, se puede observar cuando se frota la madera con un pedazo de lija; al final se observa que se desprendieron partículas de madera y se adhirieron a la lija.

Si una barra de vidrio se frota con un paño de seda, o una barra de ámbar es frotada con piel, ocurre unintercambio de partículas invisibles, lo que puede ser apreciado indirectamente por sus efectos. Estas partículas son electrones que pertenecen a los átomos y moléculas de los materiales. En este intercambio uno de los cuerpos será donante de electrones y el otro será receptor de estos.

Todos sabemos que los electrones tienen asociada una carga con signo negativo; por consiguiente los cuerpos quelos reciben quedaran cargados negativamente. La carga que adquiere el vidrio después de frotarlo se le ha identificado como carga positiva y en el ámbar como carga negativa.

Cuando se acercan dos cuerpos cargados eléctricamente entre sí, ocurre una interacción, la cual se puede manifestar como una atracción, si tienen cargas de signos diferentes o una repulsión si tienen carga de signosiguales.

Algunos cuerpos que han sido cargados mantienen esa carga por un tiempo largo siempre y cuando se encuentren aislados; o sea que los electrones se adhieren y no se desplazan; por consiguiente se les dificulta su movilidad a través de dichos cuerpos; éstos son conocidos como aislantes. Pero hay otros cuerpos a los cuales se adhiere carga y está puede desplazarse con facilidad a través delcuerpo; estos son conocidos como buenos conductores y por consiguiente es difícil cargarlos por fricción, a menos que se tengan ciertas precauciones especiales.

Para que un conductor se cargue por fricción es necesario aislarlo, o sea rodearlo de un dieléctrico. Los buenos conductores se caracterizan por tener la disponibilidad de ceder con facilidad electrones, que puedan quedar libres en suestructura. Si a un buen conductor se le acerca otro cuerpo cargado, los electrones libres de este se desplazan a lo largo de él; si la carga que se le acerca es negativa estos se alejan, si es positiva se acercan.

La interacción electrostática entre dos cuerpos cargados eléctricamente está expresada en la Ley de Coulomb, que dice: “La interacción electrostática entre dos partículas cargadas esproporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de las distancias entre ellas y su dirección está en la recta que la une”. Matemáticamente se expresa como:

Donde es la distancia entre las cargas y ; es la fuerza proporcional que actúa sobre cada carga y es la constante de proporcionalidad; en el sistema MKS, la constante
= donde
Si se coloca una carga en unaregión del espacio y ésta experimenta una fuerza, se dice que está en un medio llamado Campo Eléctrico. Esta fuerza se debe a la presencia de otra carga en aquella región. Si existen varias cargas, la fuerza será la resultante de la suma vectorial de las fuerzas producidas por cada una de las cargas que están en su alrededor. Según la Ley de Coulomb, La fuerza sobre una partícula cargada es...