PROCEDIMIENTO fisica 3

5/24/2018 PROCEDIMIENTO fisica 3

1/11

ELECTRIZACIN POR FROTAMIENTO

Recordemos que la materia est formada por tomos que,si son neutros se debe a

que el nmero de cargas que hay en los mismos es igual.

Varillas de diferentes materiales frotadas con tela se acercan a trozos de algn

material liviano tal como corcho, papel o semillas de grama. Se observa como

dichos materiales son atrados por las varillas debido a la carga elctrica presente.

Si se frota una barra devidrio con un pao deseda,hay un traspaso de electrones

del vidrio a la seda. El vidrio adquiere una carga elctrica positiva al perder un

determinado nmero de cargas negativas (electrones); estas cargas negativas son

atradas por la seda, con lo cual se satura de cargas negativas. Al quedarcargados elctricamente ambos cuerpos, ejercen una influencia elctrica en una

zona determinada que depende de la cantidad de carga ganada o perdida, dicha

zona se llama campo elctrico.

En el caso del acetato se carga positiva mientras el pao de seda se carga

negativamente.

En cualquiera de estos fenmenos se pierden o se ganan electrones, pero el

nmero de electrones cedidos por uno de los cuerpos en contacto es igual al

nmero de electrones aceptado por el otro, de ah que en conjunto no hayproduccin ni destruccinde carga elctrica.

Importante: Este experimento no sale muy bien si la humedad ambiental es

elevada.
http://es.wikipedia.org/wiki/Vidriohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sedahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sedahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vidrio


2/11

4. PROCEDIMIENTO

1. Ubique en la mesa de trabajo, en la posicin ms adecuada, la Mquinade Wimshurst y de Van Der Graff.

2. Revise que todo este en perfectas condiciones, cualquier anomalainforme al profesor de turno.

Maquina de Wimshurst

3. Identifique las partes de las mquinas electrostticas.

4. Gire lentamente la manivela en sentido horario, los conductorestransversales deben sealar, por arriba, hacia la izquierda y, por debajo,

hacia la derecha, en un ngulo de 45, en relacin con la barra deaislamiento.

5. Mantenga el interruptor de aislamiento abierto y anote lo observado.Observacin:Las escobillas empiezan a frotar rpidamente a los discos,tocando rpidamente las placas de estao, mientras los pinceles de metal

se van cargando con carga elctrica, cada uno con uno diferente.

6. Ahora cierre el interruptor, anote lo observado.

Observacin: Al cerrar el interruptor, ambas cargas de cada pincel seneutralizan, se igualan las cargas, y para que queden con cargas

diferentes cada uno, se tiene que realizar el procedimiento anterior.

7. Conecte las botellas de Leyden,anote lo observado.

Observacin: No se puede observarcon certeza, pero se sabe que las

cargas elctricas de cada conductor se

estn almacenando en cada botella(La botella de Leyden es undispositivo que permite almacenarcargas elctricas comportndose

como uncondensador). Si se acercan las barras de acoplamiento, se vecomo se genera carga electricidad, que pasa de un extremo a otro.

Los pasos 5, 6 y 7 se efectan girando las manivelas del equipo.
http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctrico


3/11

8. Determine la polaridad del generador electrosttico por medio de unelectroscopio, este ltimo se carga con un electrodo y se toca luego con

una barra de plstico previamente frotada con lana. Anote el signo de la

carga.

Observacin: Se acerca una barra de vidrio al electroscopio, y se vecomo la lamina de metal en el electroscopio se separa, indicando una

carga positiva, en uno de los electrodos del aparato (Maquina deWimshurst)

9. Ahora acerque una lmpara de fluorescente y anote lo observado,identifique la polaridad de la lmpara.

Observacin:La lmpara nos ayuda a tratar de eliminar la humedad, altransmitirle calor al poco vapor de agua presente.

10. Descarga de punta; colocar larueda de punta sobre el

rodamiento de agujas en el

soporte, conectar la fuente de

carga y transmitir la carga, anote

lo observado.

Observacin: Se ve como larueda va girando, en sentido

antihorario, y se debe a que las

cargas se acumulan en la partefinal de cada punta de la rueda, y

como se llena de un potencial

elctrico, eso origina movimiento y energa en cada extremo, logrando el

movimiento de estos.

11. Pndulo doble; colocarun pndulo de bolitas de saco en

soporte con gancho, conectar a la

fuente de carga y transmitir una carga

a travs de esta, anote lo observado.

Observacin: se ve como las bolitasse repelen, y es porque cada una se

lleno de la misma carga, provocando

una repulsin entre ellas.


4/11

12. Juego de campanas;colocar sobre eljuego de campanas, conectar la fuente

de carga y aumentar lentamente la

carga suministrada, anote lo

observado.

Observacin:Se ve como las bolitasse separan de una campana mayor y

tocan las otras campanas de rato en

rato. Esto ocurre porque, todo el

sistema conformado por las

campanas, se llena de las mismas

cargas, e inmediatamente las bolitas

en estado neutro (ya que estas estn

unidas al sistema mediante unoscables aislantes), son atradasinmediatamente por la del centro, y al hacer contacto, se cargan de igual

forma, para luego repelerse contra ella, y se dirigen hacia las de los

costado, para luego chocar y volver a repelerse, y hacer eso de rato en

rato.

13. Tablero de destellos;colocar el tablero de destellos en el

soporte, conectar las fuentes decarga y aumentar lentamente el

volumen de la carga suministrada,

anote lo observado.

Observacin: Se ve como seforman destellos de luz en cada

seccin cercana de metal del

tablero. Esto se debe, a que, la

carga elctrica viaja, por la cadena,

hasta el tablero, y luego de lamina

en lamina en el tablerillo, y como

estas estn alejadas, se ve un

destello de luz, el cual indica, el

paso de cargas de lamina en

lamina.


5/11

CUESTIONARIO

01. Cmo puede UD determinar el signo de las cargas de las esferas detecnoport?, Explique:

En la experiencia de laboratorio no se pueden identificar el tipo de carga que tiene

cada una pero al repelerse nos damos cuenta que son de signos iguales. Pueden ser

ambas de cargas negativas o positivas.

02. En las experiencias efectuadas, Cmo podra aplicar el principio desuperposicin? Explique.

Los experimentos demuestran que cuando dos cargas ejercen fuerzas de manera

simultnea sobre una tercera carga, la fuerza total que acta sobre esa carga es la

suma vectorial de las fuerzas que las dos cargas ejerceran individualmente. Esta

propiedad importante, llamada principio de superposicin de fuerzas, se cumplepara cualquier nmero de cargas.

03. Del experimento realizado, se puede deducir Qu tipo de carga se traslada deun cuerpo a otro?

Durante el experimento no se puede

determinar qu tipo de carga tiene cada uno

de ellos, pero s saber si son cargas iguales

o diferentes por su atraccin o repulsin.


6/11

04. Enuncie los tipos de electrizacin, explique cada caso

Electrizacin por frotamiento

La electrizacin por frotamiento se explica del siguiente modo. Por efecto de la

friccin, los electrones externos de los tomos del pao de lana son liberados

y cedidos a la barra de mbar, con lo cual sta queda cargada negativamente

y aqul positivamente. En trminos anlogos puede explicarse la electrizacin

del vidrio por la seda. En cualquiera de estos fenmenos se pierden o se

ganan electrones, pero el nmero de electrones cedidos por uno de los

cuerpos en contacto es igual al nmero de electrones aceptado por el otro, de

ah que en conjunto no hay produccin ni destruccin de carga elctrica. Esta

es la explicacin, desde la teora atmica, del principio de conservacin de la

carga elctrica formulado por Franklin con anterioridad a dicha teora sobre la

base de observaciones sencillas.


7/11

Electrizacin por contacto

La electrizacin por contacto

es considerada como la

consecuencia de un flujo de

cargas negativas de uncuerpo a otro. Si el cuerpo

cargado es positivo es

porque sus

correspondientes tomos

poseen un defecto de

electrones, que se ver en

parte compensado por la aportacin del cuerpo neutro cuando ambos entran en

contacto, El resultado final es que el cuerpo cargado se hace menos positivo y el

neutro adquiere carga elctrica positiva. Aun cuando en realidad se hayan

transferido electrones del cuerpo neutro al cargado positivamente, todo sucede como

si el segundo hubiese cedido parte de su carga positiva al primero. En el caso de

que el cuerpo cargado inicialmente sea negativo, la transferencia de carga negativa

de uno a otro corresponde, en este caso, a una cesin de electrones.

Electrizacin por induccin

La electrizacin por influencia o induccin es un efecto de las fuerzas elctricas.

Debido a que stas se ejercen a distancia, un cuerpo cargado positivamente enlas proximidades de otro neutro atraer hacia s a las cargas negativas, con lo

que la regin prxima queda cargada negativamente. Si el cuerpo cargado es

negativo entonces el efecto de repulsin sobre los electrones atmicos

convertir esa zona en positiva. En ambos casos, la separacin de cargas

inducida por las fuerzas elctricas es transitoria y desaparece cuando el agente

responsable se aleja suficientemente del cuerpo neutro.


8/11

05. Porque el cuerpo humano es un buen conductor de electricidad.

Porqu casi el 70% del organismo consta de agua ionizada, un buen conductor de

electricidad. De acuerdo con la electrofisiologa, ciencia que estudia las reacciones

que produce la corriente elctrica, cada uno de los tejidos de nuestro cuerpo

reacciona cuando una descarga circula por el organismo y los efectos biolgicos

dependen de su intensidad. Se ha descubierto que las partes ms sensibles son la

retina y el globo ocular, pues ante cualquier estmulo elctrico producen una

sensacin luminosa. Le sigue la lengua, la cual manifiesta un sabor alcalino.

06. Un objeto cargado positivamente se acerca a la esfera de un electroscopio y seobserva que las laminillas se cierran; y cuando se sigue acercando, sin tocar la

esfera, de pronto las hojuelas se abren Qu tipo de carga tiene elelectroscopio?

Si acercamos un cuerpo cargado con carga positiva, por ejemplo una lapicera que ha

sido frotada con un pao, las cargas negativas del conductor experimentan una

fuerza atractiva hacia la lapicera. Por esta razn se acumulan en la parte ms

cercana a sta. Por el contrario las cargas positivas del conductor experimentan una

fuerza de repulsin y por esto se acumulan en la parte ms lejana a la lapicera.

Lo que ha ocurrido es que las cargas se han desplazado, pero la suma de cargas

positivas es igual a la suma de cargas negativas. Por lo tanto la carga neta delconductor sigue siendo nula.

Si ahora alejamos la lapicera, las cargas positivas y negativas del electroscopio

vuelven a redistribuirse, la fuerza de repulsin entre las hojas desaparece y se juntan

nuevamente.

07. Qu funcin cumplen las botellas de Leyden en la mquina de Wimshurst?

La botella de Leyden es un dispositivo que permite almacenar cargas elctricas

comportndose como uncondensador.

La misma botella acta como un materialdielctrico (aislante) entre las dos capas delcondensador.
http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Diel%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Diel%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctrico


9/11

08. Durante el uso del generador electrosttico se percibe un olor caracterstico,investigue a que se debe.

El olor caracterstico percibido durante la experiencia se debe a la formacin de ozono

(O3)

Esto se lleva a cabo por la reaccin qumica del aire (oxigeno) al producirse lasdescargas elctricas.

La reaccin se da en dos pasos:

O2 O + O

LUEGO

O + O2 O3

09. Explicar el poder de las puntas y sus aplicaciones

El denominado efecto punta es el nombre de un efecto que se produce por la

acumulacin de energa en dicha parte de un cuerpo.

Cuando los conductores metlicos terminan en punta se acumula mucha carga en

ellas, la densidad de carga es muy alta y en las proximidades se crea un intenso

campo que ioniza el aire.

Es de especial inters en muchas aplicaciones como elpararrayos, inventado por el

propio Franklin tras sus experimentos con una cometa en das de tormenta. Para

realizar dichos experimentos, Franklin lanzaba una cometa de seda, con una punta

metlica en la parte ms alta, unida a un cordel tambin de seda. Del cordel colgabauna llave, que una el dispositivo con tierra (carga elctrica neutra), provocando as la

descarga del rayo

10. Mencionar 5 aplicaciones del equipo de van de Graff

Posteriormente con el desarrollo de la Fsica de partculas tambin se usa para

realizar experimentos en este campo.

Aprovechando el uso inicial de acelerar electrones tambin se usa en procesos de

esterilizacin (alimentos, etc.)

Se usa en maquinaria de rayos X como conductor de cargas.

Este equipo se desarroll con el objetivo inicial de realizar experimentos de Fsica

Nuclear para acelerar partculas cargadas (iones).
http://es.wikipedia.org/wiki/Pararrayoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Pararrayos


10/11

CONCLUSIONES

Algunos cuerpos pueden cargarse positivamente, mientras que otros que pueden

cargarse negativamente.

Los cuerpos al encontrarse en diferente cantidad de carga tienden a equilibrar su

carga, cuando hacen contacto.

Los materiales como el vidrio se cargan positivamente

Mientras que materiales como la seda se cargan negativamente.

La fuerza de atraccin entre cargas depende tambin del radio de las esferas.


11/11

RECOMENDACIONES

El uso de estas maquinas se deben realizar con mucho cuidado, ya que las cargas

elctricas, viajan transmitiendo carga elctrica.

Al momento de querer transmitir carga a cada barra, se debe sostener uno de ellos

con un pao, para q la carga que se est transmitiendo viaje por nuestra mano, y

llegue a tierra.

Tratar de reducir la humedad ya que afectara en la conduccin.

PROCEDIMIENTO fisica 3

Documents

Transcript of PROCEDIMIENTO fisica 3