7.5 electrostatica

8/8/2019 7.5 electrostatica

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMASCurso: FISICA II CB 302UProfesor: JOAQUIN SALCEDO [email protected]:

Benson, Maximo-Alvarngahttp://es.wikipedia.org/

Aplicacin de dielectricos

La electricidad esttica puede ser una molestia (la ropa se pega o se reciben pequeas descargas en

un da seco, ) provocar accidentes peligrosos como rayos o explosiones en silos de

granos y tanques de combustibles

La electrosttica se emplea en la separacin de minerales para rociar pinturas o productos qumicoshttp://www.rie.cl/?a=83705 en la separacin de granos de las plagas de roedores en el recubrimiento de papel de lija o del papel tapiz aterciopelado en el apresto de las carroceras de los automviles.

ACELERADOR DE VAN DE GRAAFF

Acelerador de partculas cargadas, inventado en 1932.La carga neta sobre un conductor esta en su superficie.La carga se dispersa desde un peine metlico a un potencial alto (2 x 104 V),sobre una banda en movimiento.La banda aislante transporta la carga hasta el interior de un gran cuerpoesfrico, soportado por una columna aislante.Un segundo peine recolecta la carga desde la banda y la transfiere a lasuperficie exterior de la esfera; la carga y el potencial de la esfera se elevanhasta que se alcanza campo de ruptura en la superficie.
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Para aumentar campo de ruptura, todo el aparato se encierra en recipienteque contiene algn gas a alta presinUna fuente de iones colocada dentro de la esfera esta a un potencialrelativamente alto respecto al piso.Las partculas cargadas, (protones o iones), se pueden acelerar a lo largo deun tubo y hacer chocar con un blanco donde se producen los efectosestudiados en fsica (nuclear, del estado slido) o en aplicaciones mdicas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Generador_de_Van_de_Graaffhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/graaf/graaf.htmPRECIPITADOREn 1907, FG. Cottrell invent un dispositivo simple para limpiar las emisionesde humo en las chimeneas de las fbricas de cemento, de los fundidores deacero, de las estaciones generadoras de energa, de plantas deprocesamiento qumico.

Un alambre corto se mantiene a un potencial alto (60 kV), en relacin con un

conductor cilndrico exterior conectado al piso.Los gases contaminados entran por la parte inferior y pasan a travs delintenso CE alrededor del alambre.Hay una descarga corona (*) constante del alambre al aire circundante.Los electrones se aceleran por el alto campo, produciendo ms ionizacin enlas partculas de los contaminantes.Las partculas cargadas positivamente, son atradas hacia la cubiertaexterior, donde se adhieren.
http://es.wikipedia.org/wiki/Generador_de_Van_de_Graaffhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/graaf/graaf.htmhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/graaf/graaf.htmhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/graaf/graaf.htmhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/graaf/graaf.htmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Generador_de_Van_de_Graaff


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Esto permite eliminar partculas cuyo tamao es de unos10 m

El cilindro tiene que sacudirse o limpiarse en forma peridica

(*)http://bacterio.uc3m.es/docencia/profesores/herreros/itts/ficheros/Arco.pdf
http://bacterio.uc3m.es/docencia/profesores/herreros/itts/ficheros/Arco.pdfhttp://bacterio.uc3m.es/docencia/profesores/herreros/itts/ficheros/Arco.pdf


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http://es.wikipedia.org/wiki/Precipitadores_electrost%C3%A1ticoshttp://www.miliarium.com/Paginas/Prontu/MedioAmbiente/Atmosfera/Preci

pitadorElectrostatico.htm

FOTOCOPIADOUso ms extendido de la electrosttica.El proceso fue inventado en 1935 por C. F. Coulson.La corporacin Xerox en 1948 lo puso al mercadoEl corazn del proceso es un material llamado fotoconductor, el cual esun aislante en la oscuridad, cuando se expone a la luz, se convierte enun conductor porque algunos electrones adquieren energa suficientepara escapar de sus tomos y se transforman en electrones libres; elmaterial fotoconductor usualmente est en forma de una capa delgada25 m de polvo de selenio o de ZnO depositado en un plstico y

extendido sobre un sustrato conductor.

Pasos1. Un alambre delgado (0.015cm) con un potencial alto (7kV) se mueve

sobre la placa y aplica una capa uniforme de carga positiva sobre lapelcula fotoconductora, por medio de una descarga corona
http://es.wikipedia.org/wiki/Precipitadores_electrost%C3%A1ticoshttp://www.miliarium.com/Paginas/Prontu/MedioAmbiente/Atmosfera/PrecipitadorElectrostatico.htmhttp://www.miliarium.com/Paginas/Prontu/MedioAmbiente/Atmosfera/PrecipitadorElectrostatico.htmhttp://www.miliarium.com/Paginas/Prontu/MedioAmbiente/Atmosfera/PrecipitadorElectrostatico.htmhttp://www.miliarium.com/Paginas/Prontu/MedioAmbiente/Atmosfera/PrecipitadorElectrostatico.htmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Precipitadores_electrost%C3%A1ticos


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2. Se expone el fotoconductor a la luz reflejada por la hoja a fotocopiar.Las reas expuestas a la luz se vuelven conductoras y permiten que lacarga superficial fluya a travs de la placa inferior conectada a tierra

3. Se cubre el fotoconductor con partculas de tinta en polvo, tner.

Partculas de carbn cargadas (1 m de dimetro) o un aerosol se

rocan sobre el fotoconductor. Las partculas de tner con carganegativa se adhieren a las regiones cargadas positivamente.

4. La imagen latente debe transferirse a una copia indeleble enpapel. Como las partculas de tner retienen algo de carganegativa, es necesario rociar el papel con cargas positivas

5. La imagen sobr el papel se fija mediante el calentamiento de unfilamento. Todo el proceso ocurre en un segundo,

aproximadamente.

MICROSCOPIO DE CAMPO INICOInventado por E. W. Muller en 1955. (*)Se emplea para estudiar defectos en semiconductores, pelculasdelgadas y otras estructuras de superficies.Un alambre muy delgado se graba con cido para producir una punta

cuyo radio es de aproximadamente 0.05 m


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La punta se inserta en un recipiente de vidrio, en el cual hay un vaco

muy alto ( )9

10 mmHg

Se aplica una gran diferencia de potencial entre la punta (positiva) y elrecipiente (negativo).La intensidad del campo en la punta es cerca de 4.5 x 108 V/m.Slo ciertos metales (el platino, el tungsteno y el cromo) pueden soportarcampos tan altos sin desintegrarse.Se introduce un gas de tomos inertes (He o Ne ) en el recipiente, como.Cuando un tomo de He se acerca a la punta, se ioniza y un ion de He+ seacelera hacia la pantalla fluorescente que se encuentra en el otro lado delrecipiente.El patrn de puntos sobre la pantalla refleja el arreglo de los tomos sobrela superficie de la punta.

Cuando la punta se enfra (con hidrgeno lquido) para minimizar lasvibraciones trmicas de los tomos, pueden verse detalles condimensiones de 2.5 x 10-10m

(*) Segn Wikipedia el primer microscopio electrnico fue diseado

por Ernst Ruska y Max Knoll entre 1925 y 1930http://es.wikipedia.org/wiki/Microscopio_electr%C3%B3nico

Experimento de MillikanIntroduce gotas de aceite de un radio aproximado de una micra.Estas gotas caen muy lentamente, con movimiento uniforme, con supeso compensado por la viscosidad del medio.Este tipo de movimiento viene regido por la ley de Stokes.
http://es.wikipedia.org/wiki/Ernst_Ruskahttp://es.wikipedia.org/wiki/Max_Knollhttp://es.wikipedia.org/wiki/1925http://es.wikipedia.org/wiki/1930http://es.wikipedia.org/wiki/Microscopio_electr%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Viscosidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Stokeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Stokeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Viscosidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Microscopio_electr%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/1930http://es.wikipedia.org/wiki/1925http://es.wikipedia.org/wiki/Max_Knollhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ernst_Ruska


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Las gotas se cargan electrostticamente al salir del atomizador y sumovimiento se altera si acta un CE vertical.Ajustando la magnitud del CE, logra que la gota permanezca ensuspensin.Conoce la masa de la gota m, la intensidad Edel CE y el valor gdela gravedad, calcula la carga qde la gota en equilibrio:

mgmg = qE q=

E

Comprueba que los valores de las cargas eran siempre mltiplos deuna carga elemental, la del electrn.Luego mide la carga elctrica que posee un electrn.

-19e = 1,602 10 C

Recibe el Nobel de Fsica en 1923 en parte por este experimento

http://es.wikipedia.org/wiki/Experimento_de_la_gota_de_aceiteInvestigar otras aplicaciones
http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Premio_Nobel_de_F%C3%ADsicahttp://es.wikipedia.org/wiki/1923http://es.wikipedia.org/wiki/Experimento_de_la_gota_de_aceitehttp://es.wikipedia.org/wiki/Experimento_de_la_gota_de_aceitehttp://es.wikipedia.org/wiki/1923http://es.wikipedia.org/wiki/Premio_Nobel_de_F%C3%ADsicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n

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