Descripción: La electrostática es la rama del electromagnetismo que se encarga de estudiar la interacción entre cuerpos debido a la carga eléctrica que estos poseen, la carga eléctrica es la propiedad de alguna...
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Descripción: Ingeniería Civil, Venezuela
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CARGAS ELECTRICAS Y LA MAQUINA DE WIMSHURST
1. OBJE OBJETI TIVO VOS: S: 1. A travé través s de los experim experiment entos os se comprobara comprobara la existe existenci ncia a de una de las propiedades de la materia llamada carga eléctrica. 2. Experi Experiment mentar ar con la electrif electrifica icació ción n de los cuerpos cuerpos mediant mediante e las diversa diversas s formas. 3. Verifica Verificarr la interacción interacción electrost electrostática ática entre entre cargas de de igual signo signo y de signos signos opuestos. . !ono !onoce cerr el func funcio iona nami mien ento to y los los prin princi cipi pios os f"si f"sico cos s de un gene genera rado dor r Electrostático má#uina de $ims%urst.
2. MAT MATERIA ERIALES LES
&a má#uina de $ims%urst
'ablero de destellos
!lavi(a de conexión en pantalla de seda en varilla
*ueda con punta
)éndulos doble de tecnoport
!ubierta con electrodos esféricos
3. MARC MARCO O TEO TEORI RICO CO HISTORIA DE LA MÁQUINA DE WIMSHURST
&a má#uina de $ims%urst fue inve invent ntad ado o en +ngl +nglat ater erra ra por por ,ames $ims%urst - y pri primer mero informó en enero 13 en el momento se sabe #ue #ue infl influy uyen en en otras otras má#u má#uina inas s de relativamente alta potenciacomo 'oepler - /olt0 /olt014 14 y Voss 1 154 54-- #ue #ue era eran todos odos un tanto problemáticodebido princi principal palmen mente te a las invers inversion iones es de pola polari rida dad d cons consta tant ntes es #ue #ue fuero ueron n some somettidos idos a un alto alto aisla islami mien entto eléctrico y necesarios para el funcionamie funcionamiento nto eficiente. eficiente. El elegante elegante dise6o de la má#uina de $ims%urst res resuelve est estos dos proble blemasevitando el uso de superficies fi(as y la inducción de altos volta(es presentes sól sólo en las proxi oximidade ades de los colect colectores ores de carga. carga. En el moment momento o de la atención de la investigación se %a centr centrad ado o en la elec electr tric icid idad ad para para aplicaciones prácticas- tales como la iluminación eléctr ctricamotores res eléctricos- telefon"a y telegraf"a- con gran parte de la investigación básica- #ue come comen0 n0ó ó por por el uso uso elec electr tros ostá táti tico co y exte extens nso o de má#u má#uin inas as de fric fricci ción ón-- ya celebradas. celebradas. /ab"a /ab"a un renacimient renacimiento o en el interés interés por las aplicacione aplicaciones s prácticas prácticas de estas estas má#uin má#uinas as después después del descub descubrim rimien iento to de los rayos 7 en 1818- seg9n seg9n fuentes de disparo de alta tensión de los tubos de !roo:es - pero con la llegada de la electrificación generali0ada- se desarrollaron sólo las fuentes más confiables de ener energ" g"aa- y disc discos os má#u má#uin inas as elec electr tros ostá táti tica cas s conv convir irti tier eron on disp dispos osit itiv ivos os de demostración sólo. Actualmente- los generadores mecánicos- electrostáticos sólo se utili0an en los aceleradores de part"culas- pero más conveniente a los altos volt volta( a(es es nece necesa sari rios os-- en el caso caso de la form forma a de Van de ;raaf ;raafff 183 18314 14 y sus sus derivados.
¿Cóm !"#$%#&' &os dos discos de aislamiento y sus sectores de metal giran en direcciones opuestas #ue pasan por las barras neutrali0adoras cru0adas de metal y por sus pinceles.
(. )ARTES RTES DE LA MÁQUINA DE WIMSHURST
14 >isco de acr"lico acr"lico con placas de esta6oesta6o- de igual tama6otama6o- montados montados sobre un e(e %ori0ontal- paralelamente- y con escasa distancia entre s"- al usarse se mueven en sentido contrario. 24 &istón &istón de aislamiento- el cual se encuentra atornillado al e(e. 34 ?arra de electrodos- sus extremos tienen forma de doble esfera y entre las #ue se efect9a la descarga de c%ispas. 4 ?otellas de &eyden- condensador4. 4 interruptor de aislamiento. 4 !onductor !onductor transversal transversal con pinceles pinceles de metal .@rente .@rente a cada disco- se %a fi(ado al e(e un conductor transversal- girable- con dos pinceles de metal- #ue frotan las %o(as de esta6o. 4 Estribo Estribo con escobil escobillas las.. )ara la toma toma de corrien corriente te se emplea emplean n dos escobillas escobillas fi(adas fi(adas a un estriboestribo- en el extremo extremo del listón listón de aislamiento aislamiento.. &a distancia distancia entre las escobill escobillas as y los discos es regulableregulable- y debe ser de algunos algunos mil"metros. 4 )alanca de acoplamiento para conexión de las botellas de &eyden.
*. )ROC )ROCED EDIM IMIE IENT NTO O
E+)ERIMENTO 1 !olocar el tablero tablero de destellos en el soporte- conectar las fuentes de carga y aumentar lentamente el volumen de la carga suministrada.
EXPLICACIÓN: =i existe una tensión lo suficientemente alta- se producen desc descarg argas as de dest destel ello los s a trav través és de los los espa espaci cios os libr libres es del del tabl tablero ero de destellos.
E+)ERIMENTO 2 !olo !oloca carr la clavi( clavi(a a de conexi conexión ón en pant pantal alla la de seda seda sobr sobre e el soport soporteeconectar a las fuentes de carga y acrecentar lentamente la carga aplicada.
EXPLICA EXPLICACIÓN: CIÓN: &as cargas eléctricas tienden a acumularse en la forma puntiaguda de los cuerpos- es una ley de la electricidad. &as tiras de papel se elevan y reparten a todos lados debido a #ue se repelen entre s"creando una pantalla- esto sucede cuando dos cargas tienen la misma polaridad. En el caso de la atracción del campo eléctrico- la carga en el canal de la pared se supone positiva- mientras #ue una part"cula con carga negativa se introduce en el campo- la carga de la pared mantiene su magnit magnitud ud positi positivava- mientras mientras #ue la carga carga de la part"cu part"cula la se cambia cambia de negativa a una carga positiva. &a clavi(a de conexión en pantalla de seda también es un electroscopio simple.
E+)ERIMENTO 3
!olgar del soporte un péndulo doble de bolitas de sauco en soporte con ganc%o conectar conectar a la fuente de carga y transmiti transmitirr una carga a través de ésta.
EXPLICACIÓN: =e demues demuestra tra la repulsi repulsión ón electr electrost ostáti áticaca- #ue dice #ue signos iguales se repelen. Es por eso #ue las bolitas de sauco se repelen ya #ue cargan con la misma polaridad.
E+)ERIMENTO ( !olocar !olocar la rueda rueda de punta sobre el el rodamient rodamiento o de agu(as agu(as en el soportesoporteconectar la fuente de carga y transmitir la carga.
EXPLICACIÓN: &a rueda con punta empie0a a girar- debido a #ue la carga fluye rápidamente de las puntas y éstas tienen un efecto propulsor- es decir se recarga de electrones y va tratar de eliminar por por las puntas- y se produce alrededor un campo eléctrico muy fuerte- #ue va a manifestarse por un efecto de acción y reacción- y as" se produce produce el movimi movimient ento. o. Al aument aumentar ar la carga carga aplica aplicadada- aument aumenta a la velocidad de rotación. En este caso gira en sentido anti %orario.
E+)ERIMENTO * !olocar el tablero de base sobre el soporte- colocar sobre él bolitas de sauc sauco o y poner poner encim encima a la cubie cubiert rta a con elec electr trodo odos s esfé esféri ricos cos inve invert rtid ida. a. !onectar la fuente de carga y aumentar lentamente la cantidad de carga suministrada- %asta #ue las bolitas de sauco empiecen a bailar. bailar. +nterrumpir +nterrumpir el suministro de carga y observar el proceso.
EXPLICACIÓN: Bediante una carga de la misma polaridad- el tablero de base repele las bolitas de sauco y éstos pierden o adoptan la carga contraria cuando se aproximan a los electrodos esféricos. esféricos. !aen de nuevo y el proceso empie0a empie0a otra ve0- a pesar de #ue el sumi sumini nist stro ro de energ energ"a "a se %a inte interru rrump mpid idoo- ya #ue todav todav"a "a exis existe te una una suficiente carga residual.
