practicas

Laboratorio de Física III
Practica No.2

I. Nombre de la practica
Generadores Electro Estáticos y Efecto de Puntas

II. Justificación
Los generadores electroestáticos son fuentes de altísima diferencia de potencial. Gracias a esta cualidad tienen importantes aplicaciones no solo para demostrar fenómenos electrostáticos, sino en la física moderna como aceleradores de partículasatómicas. La Distribución de las cargas en los conductores tienen gran aplicación práctica debido a que en ellos se pueden presentar los fenómenos físicos llamados “Efecto de Puntas” y “Viento Eléctrico”, con estos fenómenos se basa el funcionamiento del pararrayos y otros dispositivos como descargadores electrostáticos. En algunos casos estos efectos son indeseables y por ello es importanteconocerlos.
III. Objetivos
A) Observar el funcionamiento y utilidad de generadores electrostáticos de Wimshurts y de Van de Graaff
B) Comprobar experimentalmente la existencia de buenos y malos conductores de la electricidad
C) El alumno comprobara experimentalmente los fenómenos “Efecto de Puntas “y “Viento eléctrico”
D) El alumno observara que el viento eléctrico es una consecuencia del efecto depuntas en conductores eléctricos.
IV. Prerrequisitos
Para que el alumno pueda realizar satisfactoriamente esta práctica es necesario que tenga los siguientes conocimientos:
a) Formas de electrización
b) Concepto de buenos y malos conductores
c) Concepto de ionización
d) Ley de cargas

V. Consideraciones Teóricas
Un generador electrostático es una maquina basada en los fenómenos queelectrifican por frotamiento, contacto e inducción es capaz de producir electricidad estática de alto voltaje entre sus terminales. Históricamente han debido muchas maquinas electrostática, pero en esta práctica solo se estudiaran dos: la de Wimshurts y la de Van de Graaff.
La máquina electrostática de Wimshurt consta de dos discos coaxiales paralelos sobre cuya periferia se encuentra distribuidasunas laminillas metálicas. Los discos tienen un eje de rotación que pasa por su centro. Mediante una manivela se hace girar los discos, en sentidos opuestos y en su movimiento las laminillas se friccionan con unas escobillas que las electrizan. La carga pasa a unos condensadores tipo “botella de Leyden”, a través de unos peines colectores que recogen la carga depositada en las laminillas. Enuna Botella se almacena carga positiva y en la otra carga negativa de manera que cuando se logra la saturación en ambas botellas, estas se descargan mediante un arco eléctrico producido entre las terminales de la máquina. Para que el arco eléctrico pueda producirse es necesario vencer la rigidez dieléctrica del aire que es de 3x1066 Volt/metro. Es decir que cada metro de separación de lasterminales en el aire, se necesita de una distancia potencial e 3x106 Volts, para producir la chispa. El generador de cargas electrostática de Roberto J. Van de Graaff se basa en la electrización por frotamiento por contacto.
Su funcionamiento y descripción son: Un conductor metálico hueco (A) aproximadamente esférico esta soportado por un tubo aislante (B) montando en base metálica (C) la cual está atierra. Una banda no conductora (D) corre sobre dos poleas también no conductoras (E) y (F). La (F) puede ser movida manualmente o por un motor eléctrico pequeño. Las poleas (E) y (F) están cubiertas con diferentes materiales escogidos de tal manera que cuando la banda (D) ha contacto con la (F) adquiere carga positiva mientras que al hacer contacto con la (E) adquiere carga negativa. Losconductores de puntiagudos (G) y (H) están conectados eléctricamente con los conductores (A) y (C). Las cargas adquiridas por la banda al hacer contacto con las poleas son llevadas por ella a lo largo de su movimiento. El lado izquierdo de la banda moviéndose hacia arriba, lleva un flujo continuo de cargas positivas al conductor superior (A) mediante la punta (G). Aun cuando la punta (G) no hace...