INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CIUDAD JUÁREZ
Practica #2__________
Car ga Eléctrica Eléctr ica y la Ley de Coulom Cou lomb b _ Titulo Titulo Carga
Ro berto Ramire Ra mirezz Hernandez Hernan dez Alumno: José Roberto
Elec tromagnet agnetismo ismo __ at!ria: Electrom
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A2-1_____ Gru"o: A2-1_____
#!c$a: Cd Juarez Juare z C!i!ua C!i !ua!ua !ua"" a da 2 de se$tiembr se$tie mbre e del 2%1&
INTRODUCCION% La materia est' com$uestos $or 'tomos" los cuales est'n (ormados $or la misma cantidad de cargas eléctricas $ositi)as y negati)as" adem's de $artculas neutras& Coulomb encontr* de manera e+$erimental ,ue la (uerza de atracci*n o re$ulsi*n" entre cargas de signos o$uestos o iguales" res$ecti)amente" son directamente $ro$orcionales al $roducto de la intensidad de sus cargas e in)ersamente $ro$orcionales al cuadrado de distancia entre ellas& ara lograr ,ue un cuer$o ,uede cargado eléctricamente re,uerimos ,ue !aya en él un e+ceso de uno de los dos ti$os de carga $ositi)as y negati)as" lo cual $odemos lograr !aciendo uso de di(erentes $rocesos los cuales ser'n em$leados en la siguiente $r'ctica&
ara la $r'ctica de carga eléctrica y ley de coulomb se necesitaran los siguientes materiales. 1&- /ubo de 0C de + %cm& 2&- 3olsa de $l'stico& 4&- 0irutas de madera o aserrn 5&- /rozo de nie)e seca& &- Con(eti& 6&- /iras de $a$el de c!ina de 4cm + % cm 7&- /rozos de $a$el de aluminio de cm + cm& 8&- 3ote de aluminio en buen estado 9no doblado: ;&- )ela 1%&- 3otella de $l'stico de %%ml& Con agua& 11&- 3otella de re(resco de 2 lts& artida $or la mitad& 12&- lobo con gas !elio
1 $za& 1 $za& 1 $za& 2% $za& 2% $za& 1 $za& 1 $za& 1 $za& 1 $za& 1 $za& 5 $za& 1 $za& 1 $za& 1 $za&
El desarrollo de la $r'ctica se realizara en el siguiente orden y $or los siguientes métodos (rotamiento" inducci*n y contacto& & 1&- ?rotar el tubo de 0C con la bolsa de $l'stico& 2&- Acercar el tubo de 0C a las )irutas de madera y anotar las obser)aciones !ec!as& 4&- @esbaratar el trozo de nie)e seca& 5&- ?rotar y acercar el 0C a los trozos de nie)e de seca y anotar las obser)aciones !ec!as& &- ?rotar y acercar el 0C a los trozos de $a$el de c!ina y anotar las obser)aciones !ec!as& 6&- ?rotar y acercar el 0C a las tiras de $a$el de c!ina y anotar las obser)aciones !ec!as& 7&- ?rotar y acercar el 0C a los trozos de $a$el de aluminio y anotar las obser)aciones !ec!as& 8&- ?rotar y acercar el 0C al bote de aluminio y anotar las obser)aciones !ec!as& ;&- ?rotar y acercar el 0C a la (lama de la )ela y anotar las obser)aciones !ec!as& 1%&- ?rotar y acercar el 0C al c!orro de agua y anotar las obser)aciones !ec!as& 11&- ?rotar y acercar el 0C al electrosco$io casero y anotar las obser)aciones !ec!as& 12&- ?rotar y acercar el 0C a las bolitas de unicel y anotar las obser)aciones !ec!as& 14&- oner 2 cm& @e !ilo a las bolitas de unicel& 15&- ?rotar y acercar el 0C a las bolitas de unicel y anotar las obser)aciones !ec!as& 1&- ?rotar y acercar el 0C al >lobo con !elio y anotar las obser)aciones !ec!as&
Antes de comenzar con la $r'ctica se realizara una clasi(icaci*n de los materiales em$leados $ara el e+$erimento& Los materiales" desde el as$ecto eléctrico" $ueden clasi(icarse como materiales de conducci*n" semiconducci*n y aislantes& La clasi(icaci*n se realiza considerando la (acilidad o di(icultad con ,ue cada material $ermite ,ue una carga eléctrica (luya a tra)és de ellos& En los materiales conductores e+isten electrones cuyas (uerzas eléctricas ,ue los unen a la estructura at*mica son m's débiles ,ue en el caso de los semiconductores o aislantes" las (uerzas son considerablemente mayores& e trata" de una clasi(icaci*n en base al trabaBo necesario $ara se$arar un electr*n de su estructura at*mica y lograr ,ue (luya a tra)és del material&
Conductor
emiconductor
Aislante
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aluminio cable de cobre agua9con minerales: lata de soda
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no utilizamos materiales semiconductores
• • • • • • • • • •
$a$el aserrn $)c con(eti bolitas de unicel unicel )idrio cinta ad!esi)a bolsa de $l'stico )ela $or materiales como la cera
1&- ?rotar el tubo de 0C con la bolsa de $l'stico& Al (rotar el tubo de 0C se carga de electricidad est'tica& Los materiales de $l'stico tienen los electrones de su *rbita e+terna (iBados a los 'tomos con una (uerza bastante débil& Al (rotarlos estos electrones e+ternos se des$renden con gran (acilidad y el material $l'stico debido al de(ice de electrones !ace ,ue el material $l'stico ,uede cargado $ositi)amente&
2&- Acercar el tubo de 0C a las )irutas de madera y anotar las obser)aciones !ec!as& Al
se
tener el tubo cargado como se e+$lic* en el $aso uno" se acerca al cmulo de aserrn o )irutas de madera las cuales (ueron atradas !acia el tubo y ,uedaban $egadas en el tubo $on un tiem$o&
4&- @esbaratar el trozo de nie)e seca&
e toma el cac!o de nie)e seca y se (rota entre s $ara obtener bolitas $e,ue=as de nie)e seca&
5&- ?rotar y acercar el 0C a los trozos de nie)e de seca y anotar las obser)aciones !ec!as& Al acercar el tubo de 0C al mont*n de nie)e seca" este material es atrado y ,ueda $egada en el tubo durante el tiem$o ,ue dura la carga&
&- ?rotar y acercar el 0C a los trozos de $a$el de c!ina y anotar las obser)aciones !ec!as& El $a$el c!ina es atrado con gran (acilidad !acia tubo de 0C cargado eléctricamente" el tiem$o ,ue dura este acontecimiento es corto de a$ro+imadamente 2 segundos o !asta ,ue se $ierde la carga inicial&
6&- ?rotar y acercar el 0C a las tiras de $a$el de c!ina y anotar las obser)aciones !ec!as& Las tiras de $a$el c!ina de igual manera son atradas al tubo de $oli-cloruro de )inilo&
7&- ?rotar y acercar el 0C a los trozos de $a$el de aluminio y anotar las obser)aciones !ec!as&
El aluminio es un material conductor $or lo cual la carga (luye de una meBor manera en este material el cual es atrado !acia el tubo cargado" los trozos de aluminio de D cm conducen la carga en el momento en ,ue es acercado el 0C estos se atraen entre si creando una es$ecie cadena de$endiendo de la (uerza de la carga ser' el nmero de $edazos ,ue $odr'n ser atrado ente s& 8&- ?rotar y acercar el 0C al bote de aluminio y anotar las obser)aciones !ec!as& La lata de aluminio al momento de ser $uesta en cercana al 0C es atrada de inmediato !aciendo ,ue esta gire y se diriBa !acia el 0C mientras dura la carga se $uede mo)er la lata de iz,uierda a derec!a $ero si esta toca el 0C se anula el e(ecto& ;&- ?rotar y acercar el 0C a la (lama de la )ela y anotar las obser)aciones !ec!as& La (lama de la )ela al $oner cerca de ella el tubo de $oli-cloruro de )inilo es re$elida" de$endiendo de la carga esta se re$ele con m's (uerza si es débil la carga el e(ecto es insigni(icante&
1%&- ?rotar y acercar el 0C al c!orro de agua y anotar las obser)aciones !ec!as El c!orro de agua generado $or el )aco en la botella es $e,ue=o y al acerc'rsele el 0C cargado se crea una (uerza de atracci*n des)iando el c!orro de agua !acia el tubo" los (en*menos electro est'ticos se !acen e)identes entre menos !umedad relati)a e+ista" en $resciencia del aire !medo los obBetos cargados se descargan debido a esta condici*n es menos )isible el e(ecto ,ue al )erlo en un ambiente seco& 11&- ?rotar y acercar el 0C al electrosco$io casero y anotar las obser)aciones !ec!as&
El electrosco$io es un instrumento ,ue se utiliza $ara saber si un cuer$o est' cargado eléctricamente& con esto se com$robara la carga ,ue tiene el tubo de 0C a lo cual si e+iste una carga los $edazos de aluminio se abrir'n debido a la carga $resente&
L
os dos e+tremos libres del electrosco$io ,uedaron cargados $ositi)amente y como las cargas de un mismo signo se rec!azan las !oBas del electrosco$io se se$aran
12&- ?rotar y acercar el 0C a las bolitas de unicel y anotar las obser)aciones !ec!as& Las bolitas de unicel son de material aislante eléctrico incluso térmico" si un material es aislante retiene la carga un $eriodo de tiem$o mayor" al acerc'rsele el 0C est'n son atradas y ,uedan cargadas mientras est'n en contacto con el tubo de 0C& 14&- oner 2 cm& @e !ilo a las bolitas de unicel&
e coloc* 2 cm de !ilo a las bolitas de unicel&
15&- ?rotar y acercar el 0C a las bolitas de unicel y anotar las obser)aciones !ec!as&
la bola de unicel est' $endiendo del !ilo " una )ez ,ue se le a$ro+ima el tubo con carga esta es atrada y ,ueda suBeta al tubo" al terminarse la carga esta regresa a su $osici*n original des$ués de $erder la (uerza eBercida "ya ,ue se obser)a el mo)imiento ,ue se genera un $éndulo !asta llegar a el e,uilibrio est'tico& i $usiéramos dos bolas de unicel a cierta distancia entre ellas $endiendo cada una de un !ilo" al a$ro+imarse el tubo de 0C cargado en el $rimer intento estas seran atradas" si se )ol)iera a re$etir el rozamiento del tubo y se acercase de nue)o las bolas de unicel obtendran m's carga y se cargaran igual ,ue el 0C con la carga ,ue $osee y de esta manera se creara un e(ecto contrario al $rimero ya ,ue esta )ez al estar cargadas con un mismo signo de carga se re$eleran& 1&- ?rotar y acercar el 0C al >lobo con !elio y anotar las obser)aciones !ec!as& El globo con !elio esta suBetado a la mesa y al realizar el (rotamiento del $)c y acercarlo cargado al globo se genera una (uerza de atracci*n& El e(ecto es )isible de inmediato el globo es atrado con (acilidad y si se mo)iese el $)c este ,ueda $egado a él mientras $ermanezca la carga& El material del globo es l'te+ y $or lo ,ue est' clasi(icado como un material aislante
CONCLUSIONES En base a la $r'ctica se deduce ,ue la mayora de los materiales utilizados $ara este trabaBo $uede ser atrados o re$elidos $or una carga eléctrica segn sea el signo de la carga" cada material $osee caractersticas nicas ,ue en cada
uno )aran y los !acen nicos segn sus caractersticas ser'n )isibles o no los e(ectos de la carga ya sea desde atraerlos o re$elerlos un material aislante $uede retener m's una carga ya ,ue este no la conduce en cambio un conductor la conduce y !ace ,ue se $ierda m's r'$idamente su e(ecto& as )ez las condiciones ambientales $ueden (a)orecer o no la conducci*n o trans(erencia de las cargas en un ambiente seco se conser)an aun m's ,ue en un ambiente !medo en el ,ue se (a)orece la trans(erencia ,ue e,ui)ale a la $erdida m's inmediata de la carga& Lo obser)ado es algo cotidiano aun,ue im$erce$tible la electricidad ,ue se genera $or la trans(erencia de electrones de un cuer$o a otro est' $resente en $r'cticamente todo y aun as no lo notamos al caminar $or una al(ombra se genera una (ricci*n y esta es trans(erida $or los $ies !asta el cuer$o estos electrones est'n en cantidades de millones y si $or eBem$lo al tocar un conductor met'lico se $roduce la trans(erencia la cual se realiza a una gran )elocidad" las $ersonas solo $ueden $ercibir el cos,uilleo $roducido $or la descarga& /odo esto regido en gran $arte $or la leyes establecidas $or coulomb FLa magnitud de cada una de las (uerzas eléctricas con ,ue interactan dos cargas $untuales en re$oso es directamente $ro$orcional al $roducto de la magnitud de ambas cargas e in)ersamente $ro$orcional al cuadrado de la distancia ,ue las se$ara y tiene la direcci*n de la lnea ,ue las une& La (uerza es de re$ulsi*n si las cargas son de igual signo" y de atracci*n si son de signo contrario&
AGEI
Contribuciones de /ales de ileto ?il*so(o y matem'tico griego& u intenci*n de e+$licar la naturaleza $or medio de la sim$li(icaci*n de los (en*menos obser)ables y la bs,ueda de causas en el mismo entorno natural"
El magnetismo y la electricidad tienen el mismo origen. las cargas eléctricas& in embargo" los (en*menos eléctricos y magnéticos (ueron considerados como inde$endientes !asta el a=o 182%" cuando su relaci*n (ue descubierta $or casualidad& As" el magnetismo y la electricidad !aban sido estudiados $or ciencias di(erentes durante m's de dos milenios& Resulta sor$rendente" ,ue ambos (ueron descubiertos $or la misma $ersona. el (il*so(o /ales de ileto 96256 A&C:" uno de los siete sabios de la antigua >recia& El alma del magnetismo A /ales de ileto se le otorga el descubrimiento de un mineral ,ue tena la $ro$iedad de atraer ciertos metales. la magnetita& Adem's" /ales obser)ara ,ue (rotando !ierro a la magnetita" éste ad,uira las $ro$iedades magnéticas del mineral. el !ierro se imantaba& Aun,ue el (il*so(o griego no consiguiera e+$licar correctamente la atracci*n magnética" ya ,ue su razonamiento se basaba en la atribuci*n de F)ida o Falma a la magnetita" sus estudios s ,ue dieron nombre al (en*meno (sico. el magnetismo& El Fcreador de la electricidad Kmbar" origen de la electrost'tica $or /ales de ileto" Adem's de sus estudios con la magnetita" /ales de ileto también e+$eriment* con 'mbar& ientras $aseaba con sus disc$ulos" obser)* ,ue" al (rotar este material contra su )estimenta" se !aban ad!erido los !ilos de su manto& /al y como el alumnado $uede e+$erimentar en las clases de !oy" con el e(ecto triboeléctrico" /ales e+$erimentara con esta resina (*sil de color amarilla& Al (rotar este material" obser)ara ,ue otros cuer$os" como $aBa o $lumas" se )ean atrados& /ales" estaba cargando eléctricamente el 'mbar $or (rotamiento& El (il*so(o griego denominara a este material electr*n& Como en el magnetismo" /ales de ileto no s*lo (ue el origen del estudio de la electrost'tica sino ,ue también cre* el término ,ue" 1&6%% a=os des$ués" illiam >ilbert sugerira $ara re(erirse a la $ro$iedad de atraer $e,ue=os obBetos des$ués de !aberlos (rotado. la electricidad&
3M3LMI>RA?NA& •
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