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“Año del Centenario de Machu Picchu para el Mundo”
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYORDE SAN MARCOS (Universidad del Perú, Decana de América)
LABORATORIO DE FISICA III EXPERIENCIA N~1:
Cargas Eléctricas y Cuerpos Electrizados PROFESOR:
Gilberto Yactayo. Gilberto Yactayo.
PROFESOR:
Miercoles de 6pm-8pm.
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INTEGRANTES: Ventura Ríos Jorge L.
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CARGAS ELÉCTRICAS Y CUERPOS ELECTRIZADOS INTRODUCCIÓN
Un cuerpo puede ser cargado sin importar su tamaño, tal preposición es totalmente cier para cargar un cuerpo u objeto no necesariamente debe ser de tamaño atómico, luego esto se puede dar paso a las diferentes formas como de cómo hacerlo, este aspecto es el q se desea desarrollar en este informe basado en las experiencias realizadas en el laborator además de los conceptos estudiados los cuales serán expuesto en una parte posterior d informe.
Este trabajo es realizado por alumnos de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos l cuales pertenecen al curso de electromagnetismo, en tal asignación se ha propuesto estudio de los fenómenos eléctricos que se presentan con más frecuencia de lo que se cree son parte fundamental de la actualYou're vida Reading que llevamos, al punto que se podría decir que gr a Preview parte de la tecnología que se ha desarrollado y la que está en proceso de creación est Unlock full access with a free trial. basadas en los fenómenos eléctricos y por ende estos modifican toda nuestra vida. importancia de los distintos fenómenos por llamar de alguna forma a las propiedad Download With Free Trial pertenecientes al mundo eléctrico hace necesario el estudio del mismo.
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OBJETIVOS
Analizar los fenómenos físicos que ocurren en el proceso de cargar eléctricamente cuerpo.
Determinar el signo de la carga adquirida por un cuerpo en un proceso de electrificación.
Cargar un cuerpo por fricción, contacto e inducción. You're Reading a Preview
Comprobar experimentalmente Unlock la existencia de auna de las propiedades de la mate full access with free trial. llamada carga eléctrica. Download With Free Trial
Experimentar con la electrificación de los cuerpos mediante los diversos procesos
Verificar la interacción electrostática entre cargas de igual y deonsignos Sign signo up to vote this titleopuestos.
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FUNDAMENTOS TEORICOS Carga eléctrica.
La carga eléctrica es un atributo de las partículas elementales que la poseen. Caracteriza por la fuerza electrostática que entre ellas se ejerce. Dicha fuerza es atractiva si las carg respectivas son de signo contrario, y repulsiva si son del mismo signo Principio de conservación de la carga.
En concordancia con los resultados experimentales, el principio de conservación de carga establece que no hay destrucción ni creación neta de carga eléctrica, y afirma que en todo proceso electromagnético la carga total de un sistema aislado se conserva. En un proceso de electrización, el número total de protones y electrones no se altera sólo hay una separación de las cargas eléctricas. Por tanto, no hay destrucción ni creaci de carga eléctrica, es decir, la carga total se conserva. Pueden aparecer cargas eléctric donde antes no había, pero siempre lo harán de modo que la carga total del sistem permanezca constante. Además esta conservación es local, ocurre en cualquier región d espacio por pequeña que sea. Cuantificación de carga eléctrica. You're Reading a Preview
En física, un cuanto o cuantio (del latín Quantum, plural Quanta). Max Plank, 1900, di Unlock fullpaquetes access with allamados free trial. "quata". Denotaba en la físi que la luz siempre viaja en pequeños cuántica primitiva tanto el valor mínimo que puede tomar una determinada magnitud Download With posible Free Trial un sistema físico, como la mínima variación de este parámetro al pasar de estado discreto a otro. Se hablaba de que una determinada magnitud estaba cuantiza según el valor de cuanto. O sea que cuanto es una proporción hecha por la magnitud dad Un ejemplo del modo en que algunas cantidades relevantes de un sistema físico est cuantizadas lo encontramos en el caso de la carga eléctrica de un cuerpo, que sólo pue Sign to vote on En this la titlemoderna teo tomar un valor que sea un múltiplo entero de la carga delupelectrón. Useful Not useful término cuántica aunque se sigue hablando de cuantización el cuanto ha caído en desu El hecho de que las magnitudes estén cuantizadas se considera ahora un hecho secundar
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MATERIALES Y EQUIPOS DE TRABAJO
Juego de equipos de electrostática U8491500 (tablero de destellos, cubierta fricción de plástico, con clavijero de 4 mm, soporte de depósito, rodamiento de agujas c clavija de conexión , soporte con gancho para péndulo doble de bolitas de sauco, tablero base en clavija de conexión y carril de rodamiento con bolas, cadenas de conexión, esfe conductora de 30 mm de diámetro, con clavija de conexión, cubierta con electrodos punta, pie de soporte, varilla de soporte, aislada, con manguitos de soporte y de conexión juego de campanas.
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Péndulos de tecnoport.
Electroscopio.
Barras de acetato y vinilita.
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Maquina de Wimshurts modelo U15310 Sign up to vote on this title
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Maquina de Van de Graft.
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PROCEDIMIENTOS Unlock full access with a free trial.
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1. Ubique en la mesa de trabajo en la posición más adecuada la Maquina Wimshurts y de Van de Graft. 2. Revise que todo esté en perfectas condiciones, cualquier anomalía informe profesor de turno. Sign up to vote on this title
Máquina de Wimshurts
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3. Identifique las partes de las maquinas electrostáticas.
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8. Determine la polaridad del generador electrostático por medio de un electroscop este último se carga con un electrodo y se toca luego con una barra de plásti previamente frotada con lana, anote el signo de la carga. 9. Ahora acerque una lámpara de fluorescente y anote lo observado, identifique polaridad de las lámparas. 10. Descarga de punta (figura -04); colocar la rueda de punta sobre el rodamiento agujas en el soporte, conectar la fuente de carga y transmitir la carga, anote observado. 11. Péndulo Doble (figura-05); colocar un péndulo de bolitas de sauco en soporte c gancho, conectar a la fuente de carga y transmitir un carga a través de esta, anote observado. 12. Clavija de conexión en pantalla de seda;(figura-06) colocar la clavija de conexi en pantalla de seda sobre el soporte, conectar a las fuentes de carga y acrecen lentamente la carga aplicada, anote lo observado. 13. Juego de campanas;(figura -07) colocar sobre el juego de campanas, conectar a fuente de carga aumentar lentamente la carga suministrada, anote lo observado 14. Tablero de Destellos;(figura-08) colocar el tablero de destellos en el sopor conectar las fuentes de carga y aumentar lentamente el volumen de la car suministrada, anote lo observado. colocar el tablero de base sobre el soporte, coloc 15. Danza Eléctrica;(figura-09) You're Reading a Preview sobre bolitas de sauco de 5 a 8 unidades, y poner encima de la cubierta c Unlock full access with a free trial. electrodos esféricos invertida, conectar la fuente de carga y aumentar lentamente cantidad de carga suministrada, anote lo observado. Download With Free Trial 16. Aparato fumívoro;(figura-10) colocar el tablero de base sobre el soporte, inver sobre este la cubierta con electrodos de punta y conectar la fuente de carga. Hac penetrar en la cubierta el humo de un cigarro o de una vela de humo, anote observado. sobre el soporte la placa 17. Carril de rodamiento con bolas;(figura-11) colocar Sign up to vote on this title base, y el carril de rodamiento de bolas. AlUseful hacerlo, Not asegúrese de que l useful distanciadores del carril de rodamiento con bolas no caigan hacia un lado. Coloca bola, limpia y seca, sobre la placa de base de tal manera que entre en contacto con
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19. Una vez encendido, la faja vertical comenzará a girar, identifique el signo de l carga de la esfera, con la ayuda de un electroscopio, anote lo observado. 20. Utilice los dispositivos efectuados en los procesos del 9 al 17. Anote lo observado 21. Acerque el electroscopio lentamente a la esfera y anote el máximo valor del ángu que se desvía las hojuelas.
CUESTIONARIO
1. CÓMO PUEDE UD DETERMINAR EL SIGNO DE LAS CARGAS DE LA ESFERAS DE TECNOPOR? PÉNDULO DE TÉCNOPOR.
Como el ser humano está en contacto con la tierra obtiene carga negativa por lo q al ponerse en contacto un dedo con el péndulo del tecnopor, el dedo atraerá repelerá al tecnopor si la carga del tecnopor es positiva o negativa respectivamente
Esto significa que como el dedo de la mano está cargado negativamente entonces péndulo si está cargado positivamente será atraído por el dedo puesto que neces balancear su carga negativa y si tuviese carga negativa el dedo lo repelerá pues You're Reading a Preview que tienen la misma carga Unlock full access with a free trial.
2. EN LAS EXPERIENCIAS EFECTUADAS, CÓMO PODRÍA APLICAR E Download With Free Trial PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN.
Podemos explicarla en la máquina de Vandergraff, pues se nota que es un objeto dimensión apreciable, podríamos tomar un diferencial de carga de para la esfera d la máquina de Vandergraff y la interacción con un cuerpo de dimensi Signde up carga to voteyoninteractúa this title con la car despreciable de carga Q, entonces cada diferencial Not useful laUseful Q y la suma de todas las fuerzas obtenidas sería fuerza ejercida entre la carga Q y la carga q. Aquí podríamos apreciar el principio de superposición.
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4. ENUNCIE LOS TIPOS DE ELECTRIZACIÓN, EXPLIQUE CADA CASO. Electrización por frotamiento
La electrización por frotamiento se explica del siguiente modo. Por efecto de fricción, los electrones externos de los átomos del paño de lana son liberados cedidos a la barra de ámbar, con lo cual ésta queda cargada negativamente y aqu positivamente. En términos análogos puede explicarse la electrización del vidrio p la seda. En cualquiera de estos fenómenos se pierden o se ganan electrones, pero número de electrones cedidos por uno de los cuerpos en contacto es igual al núme de electrones aceptado por el otro, de ahí que en conjunto no hay producción destrucción de carga eléctrica. Esta es la explicación, desde la teoría atómica, d principio de conservación de la carga eléctrica formulado por Franklin c anterioridad a dicha teoría sobre la base de observaciones sencillas.
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Electrización por contacto Unlock full access with a free trial.
La electrización por contacto es considerada Download With Free como Trial la consecuencia de un flujo cargas negativas de un cuerpo a otro. Si el cuerpo cargado es positivo es porque s correspondientes átomos poseen un defecto de electrones, que se verá en pa compensado por la aportación del cuerpo neutro cuando ambos entran en contac El resultado final es que el cuerpo cargado se hace menos positivo y el neut adquiere carga eléctrica positiva. Aun cuando en realidad se hayan transferi Sign up to votetodo on this title como si electrones del cuerpo neutro al cargado positivamente, sucede segundo hubiese cedido parte de su carga positiva al primero. el caso de que useful Useful NotEn cuerpo cargado inicialmente sea negativo, la transferencia de carga negativa de u a otro corresponde, en este caso, a una cesión de electrones.
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Electrización por inducción
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La electrización por influencia o inducción es un efecto de las fuerzas eléctric Debido a que éstas se ejercen a distancia, un cuerpo cargado positivamente en l proximidades de otro neutro atraerá hacia sí a las cargas negativas, con lo que región próxima queda cargada negativamente. Si el cuerpo cargado es negati entonces el efecto de repulsión sobre los electrones atómicos convertirá esa zona positiva. En ambos casos, la separación de cargas inducida por las fuerzas eléctric es transitoria y desaparece cuando el agente responsable se aleja suficientemente d cuerpo neutro.
5. POR QUÉ EL CUERPO CARGADO HUMANO ES UN BUE CONDUCTOR DE LA ELECTRICIAD? EXPLIQUE DETALLDAMENTE.
Porqué casi el 70% del organismo consta de agua ionizada, un buen conductor electricidad. De acuerdo con la electrofisiología, ciencia que estudia las reaccion que produce la corrienteYou're eléctrica, cada uno de los tejidos de nuestro cuer Reading a Preview reacciona cuando una descarga circula por el organismo y los efectos biológic Unlock with a free que trial. las partes más sensibles son dependen de su intensidad. Sefull haaccess descubierto retina y el globo ocular, pues ante cualquier estímulo eléctrico producen u Download With sensación luminosa. Le sigue la lengua, laFree cual Trial manifiesta un sabor alcalino.
El aislamiento de la persona del suelo por usar suelas de material no conduct (goma, plástico) o estar situada sobre pavimento no conductor es la condici necesaria para que ésta pueda acumular cargas electrostátic as considerables. Sign up to vote on this title
6. UN OBJETO CARGADO POSITIVAMENTEUseful SE ACERCA A LA ESFER Not useful DE UN ELECRTOSCOPIO Y SE OBSERVA QUE LAS LAMINILLAS S CIERRA; Y CUANDO SE SIGUE ACERCANDO, SIN TOCAR LA ESFER
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cargan negativamente parcialmente por lo que se rechazan. Entonces la car del electroscopio es neutra solo hubo un reordenamiento de cargas que sumad dan cero ya que es por inducción.
7. QUÉ FUNCIÓN CUMPLE LAS BOTELLAS DE LEYDEN EN L MÁQUINA DE WINSHURST, EXPLIQUEN DETALLADAMENTE.
La botella de Leyden es un dispositivo eléctrico realizado con una botella de vid que permite almacenar cargas eléctricas. Históricamente la botella de Leyden fue primer tipo de condensador.
La botella de Leyden es un dispositivo que permite almacenar cargas eléctric comportándose como un condensador o capacitor. La varilla metálica y las hojas estaño conforman la armadura interna. La armadura externa está constituida por capa que cubre la botella. La misma botella actúa como un material dieléctri (aislante) entre las dos capas del condensador. El nombre de condensador provie de las ideas del siglo XIX sobre la naturaleza de la carga eléctrica que asimilab ésta a un fluido que podía almacenarse tras su condensación en un dispositi adecuado como la botella de Leyden. You're Reading a Preview
Este es el principio por el cual, si un rayo cae por diferencia de potencial en full access withtipo a freede trial. avión, este no sufrirá en suUnlock interior ningún descarga ni alteración eléctrica.
8. DURANTE EL USO DEL GENERADOR SE PERCIB Download With FreeELECTROSTÁTICO Trial UN OLOR CARACTERÍSTCO, INVESTIGUE A QUE SE DEB EXPLIQUE DETALLADAMENTE.
En 1785 Martinus van Marumsometió sometió algunos gases a intensas descarg eléctricas generadas con la máquina electrostática. Entre ellos experimentó c Sign up to vote on this title oxígeno puro, cuyo volumen se redujo un 5% tras 15 minutos de exposición, y c Useful Not useful aire atmosférico, que se redujo un 1,5% después de 30 minutos. Como el volum de los gases siempre se reducía, dedujo que durante las descargas eléctricas tení lugar reacciones químicas. Tras aquellos experimentos percibió un
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9. EXPLIQUE EL PODER DE LAS PUNTAS, Y SUS APLIACIONES.
En Electrostática, el poder de las puntas está íntimamente relacionado con concepto de la rigidez dieléctrica. Ésta es el mayor valor de campo eléctrico q puede aplicarse a un aislante sin que se vuelva conductor. Este fenómeno f descubierto hace 200 años por Benjamín Franklin, al observar que un conductor c una porción puntiaguda en su superficie, descarga su carga eléctrica a través d aguzamiento y por lo tanto no se mantiene electrizado.
Actualmente se sabe que esto se produce debido que en un conductor electriza tiende a acumular la carga en la región puntiaguda. La concentración de carga una región casi plana es mucho menor que la acumulación de carga eléctrica en saliente acentuado. Debido a esta distribución, el campo eléctrico de las puntas mucho más intenso que el de las regiones planas. El valor de la rigidez dieléctri del aire en la porción más aguzada será sobrepasado antes que en las otras region y será por ello que el aire se volverá conductor y por allí escapará la carga d conductor.
10. MENCIONA AL MENOS 5 APLICACIONES DEL EQUIPO DE VANDE GRAFT
El generador del You're Van der Graaffa es un generador de corriente constan Reading Preview mientras que la batería es un generador de voltaje constante, lo que camb Unlock full access with a free trial. es la intensidad dependiendo que los aparatos que se conectan. Download With Free Trial
Producción de Rayos X
Esterilización de los alimentos
Experimentos de física de partículas y Sign física nuclear. up to vote on this title
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Comprender los principios de cargas eléctricas.
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OBSERVACIONES
1) Al poner el sistema como se muestra en la figura 2, se observó que no exis repulsión o atracción entre las esferitas.
2) Al acercar la barra de acetato sin frotarla a las esferas 1 y 2, se observo q tampoco existe atracción o repulsión alguna. 3) Al frotar la barra de acetato con el paño de seda acercamos, a la esfera 1 y 2, observó que existía atracción entre la barra de acetato y la esfera 1 y respectivamente. 4) Al frotar la barra de vinilita con el paño de lana, acercamos a la esfera 1 y 2, se observó que existía atracción entre la barra de vinilita y la esfera 1 y respectivamente. You're Reading a Preview
5) Asignamos Q1 a la carga obtenida la barra de acetato en el paso 3 y Q2 a la carg Unlock full access with a free trial. obtenida la barra de vinilita en el paso 4. Download With Free Trial
6) Al frotar la barra de acetato con el paño de seda, tocamos a la esfera 1 y 2, observó que ambas esferitas quedan cargadas con la misma carga Q1 (car designada en el paso 5), pues hubo una pequeña repulsión entre ellas.
7) Al frotar la barra de vinilita con el paño de lana, tocamos a la esfera1 y 2, Sign up to vote on this title observó que ambas esferitas quedan cargadas con la misma carga Q2 (car Useful Not useful designada en el paso 5), pues hubo una pequeña repulsión entre ellas.
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10) Al acercar la barra de acetato previamente frotado con el paño de lana observó que en un principio atrajo a la bolilla de tecnopor.
11) Al mantener cerca de la esfera metálica del electroscopio, la barra de acetato y tocando con un dedo la esfera metálica, se observó que las agujas vuelven a su estado original.
12) Al mantener cerca de la esfera metálica del electroscopio, la barra de acetato y tocando con un dedo la esfera metálica, retiramos el dedo, se observó que las agujas permanecen en reposo.
13) Al retirar la barra de acetato de la vecindad de la esfera metálica, se observó q la las agujas siguen en reposo. 14) Al acercar la barra de vinilita previamente frotado con el paño de lana a esfera metálica del electroscopio, se observó que las agujas se mueven.
15) Al mantener cerca de la esfera metálica del electroscopio, la barra de vinilita tocando con un dedo la You're esfera Reading metálica,a se observó que las agujas vuelven a Preview estado original. Unlock full access with a free trial.
16) Al mantener cerca deDownload la esfera metálica del electroscopio, la barra de vinilita With Free Trial tocando con un dedo la esfera metálica, retiramos el dedo, se observó que las agu permanecen en reposo.
17) Al retirar la barra de vinilita de la vecindad de la esfera metálica, se observó q la las agujas siguen en reposo. Sign up to vote on this title
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RECOMENDACIONES
Para realizar las experiencias, procurar estar en un lugar seco, para evitar que las cargas se pierdan fácilmente. Para iniciar el experimento el sistema debe estar en reposo (soporte + esferitas). Para iniciar la experiencia del electroscopio, este debe de tener carga neutra para evitar errores en medir que barra es más intensa que otra.
Para mantener por más tiempo cargado las barra se recomienda agarrar las barr con una franela, pues la carga se pierde más rápido cuando agarramos con la ma You're Reading a Preview sola. Unlock full access with a free trial.
Tener prudencia al usar laDownload máquina de Vander With Free graff Trial y la máquina de Wimshurt
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CONCLUSIONES
Se pudo demostrar experimentalmente que cargas iguales se repelen y cargas distin se atraen.
Las cargas eléctricas no son engendradas ni creadas, sino que el proceso de adqui cargas eléctricas consiste en ceder algo de un cuerpo a otro, de modo que una de el posee un exceso y la otra un déficit de ese algo (electrones).
Finalmente, se realizaron con éxito los objetivos propuestos, terminada la experienc se reconoce y comprende claramente los tres métodos para cargar un objeto, fricció inducción y contacto. Esta experiencia abre la mente al estudiante para identificar entender estos procesos que hacen parte de nuestro diario vivir, nos parece interesan haber estudiado estos fenómenos fundamentales que rigen severamen You'reinvisibles Reading pero a Preview las leyes físicas de nuestro universo. Obviamente, esto solo es un incentivo pa full access with a free trial. atreverse a profundizar en losUnlock campos de la física eléctrica. Download With Free Trial
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BIBLIOGRAFÍA
[1] Física. Electricidad para estudiantes de Ingeniería. Notas de clase. Darío Castro. Ediciones Uninorte.
[2] SEARS, Francis W. ZEMANSKY, Mark W, YOUNG; Hugh D; FREEDMA Roger A; física universitaria con física moderna. Undécima edición, Méxic Pearson Educacion 2005
[3] www.wikipedia.com You're Reading a Preview
[4] PAUL TIPLER Volumen 2
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[5] Electromagnetismo de SADIKU
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