Cuestionario 1. ¿Cómo puede puede usted usted determinar determinar el signo signo de las cargas cargas de las las esferas de tecnopor?
Por medio de la inducción magnética cargamos con carga positiva o negativa a la de la esfera de tecnopor. Lo acercamos lentamente a la máquina de van de Gra cargada negativamente y observamos si se atrae o repele 2. En las experien experiencias cias efectua efectuadas, das, ¿Cómo ¿Cómo podría aplicar aplicar el el principio de superposición?
Sabem Sabemos os que que le princ princip ipio io de supe superp rpos osici ición ón es una una herr herram amien ienta ta matemática que permite descomponer un problema que es dif!cil de comprender si se ve en todo el sistema" en dos o más sub problemas simples fáciles de abstraer".#e este modo usando los sub problemas se comprende el original$ esto es$ la suma o superposición de los sub problemas es equivalente al problema original. %n los e&perimentos rea eali li'a 'ado doss se pued puede e usar usar el prin princi cipi pio o de supe superp rpos osic ició ión n en la comprensión de los fenómenos observados por e(emplo) %valuar que carga tiene cada bola de acero$ a qué distanciase encuentran$ en qué sentido gira la máquina de *imshurst si esta tiene un ob(eto que hace que las cargas se orienten siempre al mismo sentido$ que tanto afecta la humedad en la máquina de *imshurst$ si la máquina de *imshurst está conectada a otro ob(eto del e&perimento$ porque se atraer!an o repeler!an$ etc. %s decir al anali'ar cada parte del sistema comprender!amos el sistema y su funcionamiento completo. 3. ¿Del experime experimento nto realizado, realizado, se puede puede deducir deducir ue tipo tipo de carga se traslada de un cuerpo a otro?
Si$ para comprender que cargas se trasladan de un cuerpo a otro primero se deber!a haber probado que tipo de carga posee el cuerpo$ esto esto se puede puede logr lograr ar ac acer erca cand ndo o una una ca carg rga a de prueb prueba a de de ca carg rga a positiva y que sea puntual" sise repela entonces el cuerpo posee carrga posi ca positi tiva va mien mientr tras as si es atra atra!d !da a el cuer cuerpo po es está tá ca carg rgad ada a negativamente. Luego de haberlas identi+cado podemos deducir que tipo de cargas se trasladan$ estas cargas son ,u(o de electrones que irán irán del cuerpo cuerpo que está está cargado cargado negativam negativament ente e con con e&ces e&ceso o de electrones" al cuerpo que está cargado positivamente con dé+cit de elec electr tron ones es"$ "$ una una ve' ve' co conc nclu luid ida a es este te proc proces eso o los los cuer cuerpo poss se neutrali'aran !. Enuncie Enuncie los tipos tipos de electrizac electrización, ión, expliu expliue e cada caso.
-ormas para cambiar la carga eléctrica de los cuerpos$ se denomina electri'ación al efecto de ganar o perder cargas eléctricas$ normalmente electrones$ producido por un
cuerpo eléctricamente neutro. Los tipos de electri+cación son los siguientes) . %lectri'ación por contacto) /uando ponemos un cuerpo cargado encontacto con un conductor se puede dar una transferencia de carga de un cuerpo al otro y as! el conductor queda cargado$ positivamente si cedió electrones o negativamente si los ganó. 0. %lectri'ación por fricción) /uando frotamos un aislante con cierto tipo de materiales$ algunos electrones son transferidos del aislante al otro material o viceversa$ de modo que cuando se separan ambos cuerpos quedan con cargas opuestas. 1. /arga por inducción) Si acercamos un cuerpo cargado negativamente a un conductor aislado$ la fuer'a de repulsión entre el cuerpo cargado y los electrones de valencia en la super+cie del conductor hace que estos se desplacen a la parte más ale(ada del conductor al cuerpo cargado$ quedando la región más cercana con una carga positiva$ lo que se nota al haber una atracción entre el cuerpo cargado y esta parte del conductor. Sin embargo$ la carga neta del conductor sigue siendo cero neutro". 2. /arga por el %fecto fotoeléctrico Sucede cuando se liberan electrones en la super+cie de un conductor al ser irradiado por lu' u otra radiación electromagnética. 3. /arga por %lectrólisis) #escomposición qu!mica de una sustancia$ producida por el paso de una corriente eléctrica contin4a. 5. /arga por %fecto termoeléctrico) Signi+ca producir electricidad por la acción del calor 5.
¿"or u# el cuerpo $umano es un %uen conductor de la electricidad? Expliue
Porque todos los compuestos qu!micos de los cuales estamos compuestos$ incluyendo el agua$ la sangre y los minerales dentro de
ella. 6demás de las siempre constantes pulsos eléctricos de nuestro sistema neurológico que está presente en todo nuestro cuerpo /asi el 789 del organismo consta de agua ioni'ada$ un buen conductor de electricidad. #e acuerdo con la electro+siolog!a$ ciencia que estudia las reacciones que produce la corriente eléctrica$ cada uno de los te(idos de nuestro cuerpo reacciona cuando una descarga circula por el organismo y los efectos biológicos dependen de su intensidad. Se ha descubierto que las partes más sensibles son la retina y el globo ocular$ pues ante cualquier est!mulo eléctrico producen una sensación luminosa. Le sigue la lengua$ la cual mani+esta un sabor alcalino. &. En la ilustración & considere ue la %ola 1 tiene una carga ' ( la %ola 2 esta descargada. Considere adem)s ue las %olas tienen igual radio r. ¿'u# suceder)?
Si entran en contacto la bola blanca adquirirá carga y ambos se repelerán por ser de cargas del mismo signo Por in,uencia$ la bola blanca empe'ará a ser atra!da por la bola negra. La bola blanca se polari'ará". *. +iguiendo con la ilustración &, suponga ue mediante algn deslizamiento del $ilo la esfera 1, ue contiene una carga ', se pone en contacto con la esfera 2, ue esta descargada ¿'u# es lo ue se o%ser-a? ¿Cu)l ser) la carga ue aduiere la esfera 2?
#espués del contacto las bolas se repeler!an. La carga de la bola blanca$ dependiendo del tama:o de la bola negra$ será del mismo signo de la bola negra
. /especto a la pregunta 0, suponga a$ora ue la %ola 1 tiene un radio 2r ( la %ola 2 un radio r. si la %ola 1, ue contiene una carga ', se pone en contacto con las %ola 2 ¿Cu)l ser) la carga ue aduiere la esfera 2?
Si tenemos q; como en el caso anterior$ las cargas inducidas de la bola blanca se locali'an en los e&tremos$ como la bola blanca es más pesada quela negra$ ésta atraerá a la negra poniéndose en contacto$ entonces la bola blanca cederá los electrones a la bola negra poniéndola en equilibrio$ quedando la bola blanca cargada positivamente. . En un experimento de electrost)tica se o%ser-a ue la distancia entre las esferas id#nticas 1 ( 2, inicialmente descargadas es de 12 cm, ilustración &, luego de trasmitirle la misma carga a am%as esferas estas se separan $asta1& cm ¿Cu)l es el -alor de esta carga, si la masa de cada una de
ellas es de0g ( la longitud de los $ilos en los ue est)n suspendidas las esferas es de 34cm? 14. 5n o%6eto cargado positi-amente se acerca a la esfera de un electroscopio ( se o%ser-a ue las laminillas se cierran7 ( cuando se sigue acercando sin tocar la esfera, de pronto las $o6uelas se a%ren. ¿'u# tipo de carga tiene el electroscopio?
Si el electroscopio está en estado neutro$ entonces la manecilla estará (unto a la varilla vertical. Si se acerca un cuerpo electri'ado a la esfera metálica P$ cierta cantidad de la misma carga que la del cuerpo es repelida al interior observándose un movimiento de la manecilla
11. 'ue función cumple las %otellas de 8euden en la m)uina de 9ims$urst, expliue detalladamente
La botella de Leyden es un dispositivo que permite almacenar cargas eléctricas comportándose como un condensador o capacitador. La var illa metálica y las ho(as de esta:o conforman la armadura interna. La armadura e&terna está constituida por la capa que cubre la botella. La misma botella act4a como un material dieléctrico aislante entre las dos capas del condensador. %l nombre de condensador proviene de las ideas del siglo <=< sobre la naturale'a de la carga eléctrica que asimilaban está a un ,uido que pod!a almacenarse tras su condensación en un dispositivo adecuado como la botella de Leyden. %ste es el principio por el cual$ si un rayo cae por diferencia de potencial en un avión$ este no sufrirá en su interior ning4n tipo de descarga ni alteración eléctrica
12. Durante el uso del generador electrost)tico se perci%e un color característico, in-estigue a ue se de%e. Expliue detalladamente.
>ras aquellos e&perimentos se percibió un olor caracter!stico$ 4nico y pun'ante$ generador? @ %n Aarum se re+rió al mismo como Bel olor de la materia eléctricaC. %ste olor era producto de la formación de o'ono$ siendo el primero en describirlo cient!+camente. %s el olor a D'ono D1 variedad alotrópica del D&igeno D0"$ que se genera a partir de
él$ por efecto de las chispas. >ambién se percibe cuando hay una tormenta eléctrica. 13.
Expliue el poder de las puntas, ( sus aplicaciones
%n electrostática$ el poder de las puntas está !ntimamente relacionado con elconcepto de la rigide' dieléctrica. Esta es el mayor valor de campo eléctrico que puede aplicarse a un aislante sin que se vuelva conductor. %ste fenómeno fue descubierto hace 088 a:os por Fen(am!n -ranlin$ al observar que un conductor con una porción puntiaguda en su super+cie$ descarga su carga eléctrica a través del agu'amiento y por lo tanto no se mantiene electri'ado. 6ctualmente se sabe que esto se produce debido a que un conductor electri'ado tiende a acumular la carga en la región puntiaguda. La concentración de carga en una región casi llana es mucho menor que la acumulación de carga eléctrica en un saliente acentuado. #ebido a esta distribución$ el campo eléctrico de las puntas es mucho más intenso que el de las regiones planas. @alor de la rigide' dieléctrica del aire en la porción más agu'ada será sobre pasado antes que en las otras regiones$ y será por ello que el aire se volverá conductor y por all! escapará la carga del conductor. 14.
:enciones al menos 0 aplicaciones del euipo de ;an De
Las diferentes aplicaciones de esta máquina incluyen producción de rayos esterili'ación de alimentos y e&perimentos de f!sica de particulares y f!sica nuclear gracias al generador podemos hacer e&perimentos de ruptura dieléctrica en alta tensión sin peligro para el que los reali'a %&perimentos f!sicos) Se usa para reali'ar e&perimentos en f!sica nuclear en los que se aceleran part!culas cargadas que se hac!an chocar contra blancos +(os a gran velocidad. Los resultados de las colisiones nos informan de las caracter!sticas de los n4cleos del material que constituye el banco. 6celeración de electrones para esterili'aciones los alimentos y materiales usados en procesos industriales o cient!+cos. Generará Hayitos < mediante grandes ,u(os de energ!a -ines educativos y de instrucción en temas de cargas eléctricas$ gracias a este generador podemos hacer e&perimentos de ruptura dieléctrica en alta tensión sin peligro para el que lo reali'a.
Conclusiones
Los electrones se conservan$ por lo tanto no se crean ni se destruyan solo se trasladan. Las cargas eléctricas no son engendradas ni creadas$ sino que en el proceso de adquirir cargas eléctricas unas ceden y otras ganan electrones de modo que hay una equivalencia en transferencia de electrones. Se comprueba e&perimentalmente que los cuerpos con cargas eléctricas de igual especie se repelen mientras que los tiene cargas de distinto signo sea traen. %n todo cuerpo conductor$ las cargas se distribuyen super+cialmente buscando las 'onas de mayor conve&idad. %n este caso la distribución de las cargas es uniforme Los fenómenos de electri'ación son por frotamiento$ por contacto y por inducción$ los cuales alteran el equilibrio de cargas eléctricas que se encuentran en los cuerpos.
Bibliografía
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