EL ELECTRÓFORO
Historia El primer electróforo fue inventado en 1762 por el profesorJohannes Carl Wilcke. Luego el científico italiano Alessandro Volta perfeccionó y popularizó este dispositivo en 1775, lo que ha llevado a acreditarle erróneamente su invención. Volta acuñó el término electróforo a partir del griego ('élektron'), y ('phero'), es decir, portador de electricidad .Funciona aprovechado los fenómenos de influencia o inducción, se compone de dos partes: Una torta de resina electrizable por frotamiento y un disco metálico con mango aislante. El objetivo del Electróforo es conseguir electrizar el disco metálico.
Componentes Palca conductora: esta placa debe estar hecha de un material conductor, como hierro bronce, oro o aluminio, aluminio, en nuestro caso se utilizó una aleación no definida definida pero de igual manera conductora, empleando un tejo de un diámetro aproximadamente de 70 mm. Agarradera aislante: en la parte superior de la palca conductora se debe poner una agarradera de una material aislante para evitar que la carda se disperse, en nuestro caso se utilizó un mango de destornillador de goma. Torta de Resina (acrílico): es el objeto sobre el cual se frotará para cargar la por fricción.Esta resina es una material muy similar al polimetacrilato de de metilo, metilo,
un
sólido termoplástico transparente, (un polímero-acrílico) el cual es una sustancia aislante, que si bien solo se carga en la parte de la superficie frotada.Este aislante es un material dieléctrico con alta resistividad eléctrica, alta resistencia dieléctrica y bajo ipso de pérdida y una constante dieléctrica no necesariamente alta. El Gap energético entre la banda de valencia y la de conducción es muy grande.
Características: -
Una resistividad eléctrica alta impide fugas de corriente.
-
Una resistencia dieléctrica elevada evita la ruptura dieléctrica del aislante a altos voltajes. Conduce internamente si existen impurezas que provoquen niveles
-
donantes o aceptores. Puede descargarse por arco eléctrico a lo largo de su superficie o a través
-
de los poros interconectados dentro del cuerpo aislante. Una constante dieléctrica pequeña impide la polarización, por lo que no se
-
induce carga polarizada localmente en el aislante.
Practica (funcionamiento del electróforo) o
se frota en la superficie de la torta de resina con la piel de gato, a fin de que la superficie quede cargada negativamente por fricción. Una vez que el aislante está cargado, acercamos el disco metálico sosteniéndolo por el mango aislante con lo que tanto el disco conductor, como la torta de resina o la lámina aislante, se polarizan, situándose las cargas negativas del conductor en la superficie superior como consecuencia de la repulsión ejercida por las cargas negativas que el material aislante tiene en su superficie.
Electróforo
Resina (acrílico)
o
Apoyamos el disco conductor encima del aislante, en contacto. Como el aislante tiene exceso de carga negativa su potencial es negativo; como están próximos, el potencial del disco metálico neutro también es negativo.
o
conectamos el disco conductor a tierra (poniéndole un dedo en sima), como la tierra está a potencial de 0 V y el disco metálico tiene un potencial negativo, el disco tiende a perder carga negativa. Se origina una corriente de carga negativa (circulación de electrones) desde el disco hasta la tierra, que cesa cuando el potencial del disco es 0 V. Esto sucede cuando el disco queda cargado positivamente de forma que su potencial positivo se anula con el negativo generado por el aislante, con lo que el potencial total es de 0 V. Dicho de otra manera, así referimos a tierra el potencial de la cara superior del material aislante.
Tierra
o
Desconectamos el disco metálico de la toma de tierra, el potencial eléctrico sigue siendo de 0 V.
o
Separamos el disco metálico del aislante, agarrándolo por el mango, ya que si tocásemos el disco con la mano, en el momento en que alejásemos el disco de la lámina aislante, el potencial del disco pasaría de 0 V a un potencial positivo, con lo que electrones de nuestro cuerpo pasarían al disco, descargándolo. Esta acción de alejar el disco del material aislante cargado es la que inducirá en el disco metálico una carga de algunos miles de voltios.
Electróforo
Ahora el disco metálico ha quedado cargado positivamente; si tiene una carga suficiente y acercamos un dedo al disco sin tocarlo, veremos que salta una chispa entre nuestro dedo y el disco, que quedará así descargado. La carga del disco metálico puede emplearse para distintos experimentos. Por ejemplo, si se pone el disco en contacto con un conductor aislado, se comprobará que la carga puede ser transportada a distancia. Como la carga estática que la base dieléctrica adquirió por frotamiento no se gasta durante el proceso de cargar el disco conductor, éste puede volver a cargarse muchas veces sin necesidad de frotarla nuevamente. Esto es así, porque la energía empleada para cargar el disco no es suministrada por la carga de la base dieléctrica, sino por el trabajo mecánico de separar el disco de la base. Es por esta razón que Volta lo llamó elettroforo perpetuo.
Bibliografía y
Formación
de
polimetacrilato
de
metilo .
On
Li ne:http://132.248.239.10/cursos_diplomados/diplomados/medio_superior/
dgire2005_2006/portafolios/paginas/equipo1/documents/PRACTICA_5_001 .pdf
y
Electrostática
obtención
de
cargas
li ne:http://www.tecnoedu.com/F1000/ModuloIII.pdf
eléctricas.On
y
Electróforo
de
volta.On
Li ne:http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInterac
tiva/sacaleE_M2/Triboelecetricidad/electroforo/electroforo.htm
