prefijos fisica


ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

Campo eléctrico

Práctica 3



Escuela Superior de Física y Matemáticas, Instituto Politécnico Nacional (IPN), Departamento de física III, UPALM, Zacatenco, D.F., 07738, México.
e-mail: anakin506@hotmail.com

Impresa el 17 de septiembre de 2014

R E S U M E N

En esta práctica se realizan dos experimentos, uno cualitativo y otro cuantitativo, el unopara analizar el campo eléctrico generado por diferentes disposiciones de carga, y el otro para obtener una expresión funcional de la relación existente entre, las fuerzas electrostáticas, las cargas que las generan y el campo eléctrico. Para fines de esta práctica esta relación resultó ser una de tipo lineal.




Palabras clave: Campo eléctrico, carga, fuerza electrostática, balanza detorsión, amplificador lineal, multímetro, capacitor


1. Introducción

Así como la Tierra y la Luna, a pesar de estar a mucha distancia, se atraen, lo mismo sucede con dos cargas eléctricas cuando interaccionan entre sí se puede pensar que existe cierta acción a distancia, es decir, una carga ejerce una fuerza sobre otra a través del espacio.
Con este experimento explicaremos un poco acerca delcampo eléctrico que se pensaba que era esta acción a distancia. Hace tiempo griegos eran un pueblo que pasaba mucho tiempo reflexionando sobre su entorno, sobre la naturaleza. Un filósofo, Tales de Mileto hace aproximadamente 600 años antes de Cristo ya escribía sobre dos fenómenos conocidos en su tiempo y que le sorprendían enormemente. Por una parte estaba el hecho de que si se frotaba un trozo deámbar contra una piel, el ámbar atraía al polvo, a pequeñas plumas, etc. Como el ámbar se llama “electrón” en griego a este tipo de fuerza se le acabaría llamando electricidad. También habían observado una segunda fuerza que atraía y repelía. Contaba una leyenda muy difundida que un pastor de la colonia griega de Magnesia andaba por los montes y notó como los remaches de su sandalia y su bastón sequedaban pegados a unas piedras y le dificultaban avanzar. Por el lugar donde tuvo lugar esta historia a la fuerza se la denominó magnética. Por tanto, los griegos conocían ya la electricidad estática del ámbar frotado y el magnetismo de los imanes naturales. Finalmente, en el año 1600 (habían pasado ya 22 siglos desde Tales de Mileto) el médico de la reina Isabel I de Inglaterra, Lord Gilbert quehabía dedicado gran parte de su vida al estudio de estas fuerzas y en especial del campo magnético de la Tierra, publicó la primera aproximación sistemática, experimental y científica al tema, concluyendo entre otras cosas que la Tierra era un gran imán con sus polos magnéticos coincidentes casi con los Polos geográficos, lo que daba la primera explicación razonada al comportamiento de la brújulaque se conocía y usaba como “utensilio mágico” desde hacía más de seis siglos.
Y llegó el siglo XIX, el del nacimiento de las aplicaciones prácticas de la electricidad. Al comenzar el siglo el italiano Volta había construido la primera pila. Eso fue un salto definitivo para llevar la electricidad a los laboratorios y estudiarla con cuidado. En eso se estaba cuando en 1820 un físico danésOested, preparando junto con un ayudante una conferencia, se le cayó un cable conectado a la batería sobre una brújula y vieron asombrados como la aguja de ésta se desviaba. Acababan de demostrar, por azar, que existía una relación entre la electricidad y el magnetismo. La explicación era sencilla, la corriente eléctrica al pasar por el cable debía crear magnetismo a su alrededor que desviaba la agujade la brújula.
Llegados a este punto le será fácil al lector deducir que todos los físicos del momento se dedicaron a intentar demostrar el fenómeno simétrico, es decir encontrar cómo un campo magnético podía producir una corriente eléctrica. Eso era una empresa más difícil y hubo que esperar algunos años más hasta que llegara un hombre de la talla del inglés Michael Faraday. Una persona que...