UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”
FACULT ACULTAD DE INGENIERÍA ING ENIERÍA DE MINAS, MIN AS, GEOLOGIA G EOLOGIA Y METALURGIA LABORATORIO N° 01 CURSO
:
FÍSICA III
DOCENTE
:
MORENO RUBIÑOS
TEMA
:
“KIT PARA EPERIMENTOS
ELECTROST!TICOS ” ALUMNO C$DIGO
: :
CAUS"I ROSAS #"ONN
111%010&%&'1
"UARAZ (01)
INTRODUCCI$N El presente laboratorio se llevo acabo con la fnalidad de observar y demo demost stra rarr
exper xperim imen enta talm lmen ente te
los los
enó enóme meno nos s
elec electr tros ostá táti tico cos s
undam undament entale ales, s, tenien teniendo do en cuenta cuenta los undam undament entos os teóric teóricos os de electrización, sus tipos, conductores eléctricos, aisladores eléctricos, interacción electrostática y la ley de Coulomb
Este laboratorio también tuvo como ob!etivo la visualización de las l"ne l"neas as de uer uerza za o camp campo o eléc eléctr tric ico, o, medi median ante te la ayud ayuda a de los los plumeros electroestáticos #s" como la verifcación experimental del blinda!e electrostático con la $aula de %araday
PRIMERA PR!CTICA DE LABORATORIO LABORATORIO EPERIEMTO EPERIEMTO 1: P*+-../ 2 C3*43 E56.7*/.3 8+* C+73.7+ C+73.7+ I%
OB#ETIVOS: && && 'erif erifca carr
exper xperim imen enta talm lmen ente te
el
enó enóme meno no
de
indu inducc cció ión n
electrostática y la transerencia de car(a por rotamiento y por contacto &) &) Estu Estudi diar ar y most mostra rarr los los eec eecto tos s *ue *ue prod produc ucen en los los cuer cuerpo pos s car(ados car(ados eléctricamente
II %
MATERIALES A UTILIZAR:
)& )& +n +na a vari varill lla a de vid vidri rio o )) )) -os -os vari varill llas as de plás plásti tico co ). ). +na tel tela a de de sed seda a )/ )/ +n +na a plat plata aor orma ma con con sop sopor orte te
III%
MARCO TE$RICO Y CONCEPTUAL #ntes de comenzar a describir los experimentos en electrostática invito invito al lector lector a reali realizar zar el si(uie si(uiente nte exper experime imento nto,, tome tome una lapicera de plástico0o cual*uier ob!eto de plástico1, rótela con uerza en su prenda de vestir, *ue debe estar seca, acér*uela a un peda pedaci cito to de pape papel, l, lo mas mas c2ic c2ico o posi posibl ble e y vera vera como como la lapicera atrae al mismo3 a partir de este simple experimento se puede dise4ar una serie de experiencias, *ue son claves en el estudio de la electricidad
Cuando se rota una barra de de vidrio con un pa4o bien seco, se observa *ue ambas ad*uieren la propiedad de atraer cuerpos livianos como ser trozos de papel o de plástico 0nylon15epitiendo 0nylon15epitiendo la experiencia con otras sustancias 0ebonita, resinas, lucita, etc1 se obse observ rva a el mism mismo o enó enóme meno no esta esta prop propie ieda dad d se la llam llama a electricidad, y los cuerpos *ue la poseen se dicen *ue están en estado eléctrico.
6ara estudiar este enómeno se emplea una eserilla de medula de sa7co suspendida de 2ilo de seda 0péndulo eléctrico1, como se muestra en la si(uiente f(ura
8i se acerca a la eserilla una barra de vidrio en estado eléctrico, la atrae y si se pone contacto, a*uella es rec2azada
#dela delant ntán ándo dono nos s un poco poco dir diremos emos *ue *ue la ese eseri rill lla a se cargo eléctricamente con la misma polaridad *ue la car(a del vidrio, vidrio, si
acercamos a2ora ebonita en estado eléctrico 0rotada1, atraerá la eserilla, esto permite clasifcar a los cuerpos con estado eléctrico en dos (rupos 8i se car(an dos péndulos eléctricos con vidrio y si se trata de acercarlas las eserillas se rec2azaran y si una eserilla se car(a con vidrio y la otra con ebonita las eserillas se atraen Estas exper experien iencia cias s ponen ponen de manife manifesto sto *ue la clasif clasifcac cación ión resul resulta ta independiente del material utilizado como reerencia 0medula de sa7co1 sa7co19a 9a eseri eserilla lla del péndul péndulo o eléctr eléctrico ico es rec2a rec2azad zada a por el vidrio, lue(o de 2aber 2ec2o contacto con el, por*ue ad*uirió el estado eléctrico de su misma clase 0car(a de la misma polaridad1
S+5+ S+5+ 29/72 29/72 + + .532 .532 /;2*2 /;2*272 72 2 273 273+ + 256.7* 256.7*/.+ /.+,, .-2*8+ 2 273+ 256.7*/. */.+ 2 53 3>3 3?? .-2* .-2*8+ 8+ 2 273 273+ + 256. 256.7* 7*/. /.+ + 2 /;2 /;2*2 *27 72 2 .532 2 37*32% 8e deno denomi mina na est estado ado eléc eléctr tric ico o posi positi tivo vo al ad*u ad*uir irid ido o por por los los cuerpos pertenecientes al (rupo del vidrio y ne(ativo al del otro
(rupo, por e!emplo el 6'C al ser rotado con un pa4o ad*uiere estado ne(ativo El esta estado do eléc eléctr tric ico o se pued puede e tran transm smit itir ir por por .+73.7+, en la experiencia con el péndulo eléctrico se observa *ue la eserilla ad*uirió estado eléctrico de la misma clase *ue el vidrio al 2acer contacto con este :ambién puede observarse *ue todo cuerpo metálico puesto en contacto con un cuerpo en estado eléctrico, ad*uiere dic2o estado
D2.*/8./
2
5+
;2<2+
252.7*+7@7/.+% :odos :odos
los
elemental,
enómenos *ue
nos
descriptos, ayudar"a
a
tienen entender
una
explicación
los
enómenos
elec electr tros ostá táti tico cos, s, toda todas s las las sust sustan anci cias as invo involu lucr crad adas as en esto estos s exper xperim imen ento tos s
est están
compu ompues esto tos s
de
átomo tomos s
de
dive diverrsos sos
elem elemen ento tos, s, los los plás plásti tico cos, s, las las piel pieles es,, las las tela telas s pose poseen en en su estr estruc uctu tura ra carb carbon ono o y otr otros elem elemen ento tos, s, los los met metales ales está están n compuestos de cobre, de esta4o, de 2ierro o una combinación de los mismos, estos es tan solo un pe*ue4o e!emplo, existiendo una variedad enorme de sustancias 9os 9os átomos átomos a su vez están están compuest compuestos os de un n7cleo n7cleo de carga positiva y de electr carga negati negativa va *ue (iran alrededor electrones ones de carga
del del mism mismo, o, en el n7cl n7cleo eo la car car(a posi positi tiva va prov provie iene ne de los los protones, en un átomo neutro el numero de protones es i(ual al
de electrones, refriéndonos solo a los sólidos y en condiciones normales solo los electrones tiene la posibilidad de moverse en mayor o menor (rado por la estructura de la sustancia, en los plásticos, vidrios y telas este movimiento es muy pe*ue4o y en el caso caso de los los meta metale les s los los elec electr tron ones es tien tienen en muc2 muc2a a libe libert rtad ad de movimiento, los n7cleos con car(as positivas siempre se *uedan en la misma posición
Cuando un electrón sale de un átomo *ueda en el mismo una car(a del mismo valor *ue la car(a del electrón pero positiva, como se observa en la si(uiente f(ura, en su parte superior tenemos un átomo neutro en una posición f!a en la estructura de un sólido, en la parte inerior del dibu!o un electrón sale de dic2o átomo, *uedando una car(a positiva f!a en el átomo y una car(a ne(ativa móvil desplazándose por la estructura del sólido
8upon(amos a2ora *ue rotamos un vidrio con una tela, el eecto mecánico produce una separación de car(as, en la tela *uedan elec electr tron ones es en su supe superf rfci cie, e, con con una una limi limita taci ción ón (ran (rande de para para moverse y en el vidrio las car(as positivas de los átomos al *ue se le *uit *uitar aron on los los elec electr tron ones es por por eec eecto to mecá mecáni nico co0s 0se e pued puede e extr extrae aerr elec electr tron ones es de las las sust sustan anci cias as por por cale calent ntam amie ient nto, o, por por iluminación o sometiendo a los mismos a campos eléctricos muy intens intensos1 os1,to ,to*ue *uemos mos la parte parte rota rotada da del vidrio vidrio a la esera esera de medula de sa7co0ver en la biblio(ra"a la nota &1,
lo *ue 2a ocurrido es *ue el campo eléctrico de las car(as del vidrio atra!eron atra!eron a electrones electrones de la medula medula de sa7co *ue pasaron pasaron al
vidrio
y
neutralizaron
a
al(unos
átomos
car(ados
posi positi tiva vame ment nte e y *ued *uedan ando do las las dos dos supe superf rfci cies es tant tanto o la de la esera como la del vidrio con car(a positiva ,la cantidad de car(a en el vidrio disminuyo y una cantidad de car(a positiva apareció en la ese esera ra,, al 2abe 2aberr dos dos cuer cuerpo pos s con con car car(as (as posi positi tiva vas s se rec2azan
#cer*uemos a2ora un metal electrizado a una esera de metal, dond donde e los los elec electr tron ones es tien tienen en la posi posibi bili lida dad d de desp despla laza zars rse, e, aparece un nuevo enómeno como se ve en la si(uiente f(ura, en realidad este enómeno no tiene nada de estático y es en realidad bien dinámico, al estar sometido la esera metálica a un camp campo o eléc eléctr tric ico o debi debido do a las las car car(as (as del del meta metall elec electr triz izad ado, o, produce
en
la
estructura
de
la
esera
de
metal
un
desplazamiento de car(as, la misma comienza en la superfcie del metal cercana al cuerpo electrizado, al(unos electrones se separan de sus átomos en el metal y se desplazan 2acia la derec2a de la esera, a su vez estos átomos car(ados positivamente atraen a otros electrones de una capa o zona mas a la iz*uierda del metal los cuales neutralizan a estos átomos, lue(o se orma
otra capa
o zona
de átomos car(ados
positivamente mas a la iz*uierda y desaparece la zona inicial, de este este modo modo se va desp despla laza zand ndo o 2aci 2acia a la iz*u iz*uie ierrda la zona zona de átomos car(ados car(ados positivamente, positivamente, se desplaza la car(a positiva no los átomos y se lle(a a un punto *ue este movimiento cesa con una car(a positiva superfcial a la iz*uierda de la esera y una car(a ne(ativa en la superfcie derec2a de la esera,
Como vemos de la f(ura anterior se producen car(as eléctricas en la esera metálica sin *ue el vidrio to*ue a la mismaza este enómeno enómeno lo denominamo denominamos s /-../ 256.7*/.3, en el caso de los plásti plásticos cos como como el tel(op tel(opor or tambié también n se produ produce ce un eecto eecto similar pero con una separación de car(as mas restrin(ida restrin(ida #l pone ponerr al meta metall elec electr triz izad ado o en cont contac acto to con con la ese esera ra,, los los electr electrone ones s pasan pasan al metal metal neutra neutraliz lizand ando o al(uno al(unos s átomos átomos del mismo
#l *uedar la esera con car(a positivadla misma es rec2azada por el metal al *ue le altan al(unas car(as positivas, el lector puede ver
en
esta
2ttp;;<<<p2y 2ttp;;<<<p2ycu2=edu2=;p2yde>(raa?;van>de>(raa? cu2=edu2=;p2yde>(raa?;van>de>(raa?>lo< >lo<rm rm
pa(ina ,una pel"cula,
en la *ue se (enero un potente campo elé eléctrico con un (enerador de 'an de @raa?, donde la esera metálica primero es atra"da por el eecto de inducción eléctrica, al tocar al (enerador se produce la transerencia de car(as, lue(o la esera *ueda con la misma polaridad *ue el (enerador y la esera es rec2azada, debido a *ue oscila la misma vuelve al (enerador y es rec2azada nuevamente
A si ale!amos al metal electrizado de la esera de metal, se prod produc uce e un nuev nuevo o desp despla laza zami mien ento to de zona zonas s car car(ada (adas s en el metal, al estar las car(as positivas apretadas en la zona iz*uierda de la esera y no estando ya el campo eléctrico del vidrio estas se rec2azan unas a las otras distribuyéndose, el desplazamiento se produce de i(ual manera al descrito anteriormente, pero en este caso *ueda en la esera una car(a neta positiva distribuida en la superfcie de la misma ,como se muestra en la si(uiente f(ura
#pli #p lica cand ndo o esto estos s conc concep epto tos s inte intent ntem emos os expl explic icar ar la si(u si(uie ient nte e ma*uina utilizada para (enerar car(as eléctricas, la esera de
vidr vidrio io es rot rotad ada a cont contin inua uame ment nte e por por el cuer cuero, o, en el mism mismo o *ued *uedan an car car(as (as ne(a ne(ati tiva vas s y en el vidr vidrio io car car(as (as posi posit" t"va vase sela las s mismas inducen car(as ne(ativas en el extremos derec2o del con! con!un unto to metá metáli lico co,, Este Este con! con!un unto to tien tiene e un elec electr trod odo o en su extr extrem emo o der derec2o ec2o *ue *ue no toca toca a la ese esera ra de vidr vidrio io sien siendo do la sepa separa raci ción ón muy muy pe*u pe*ue4a e4a,, en el extr extrem emo o iz*u iz*uier ierdo do de dic2 dic2o o con!unto metálico, se (eneran car(as positivas de acuerdo a lo estudiado anteriormente, si durante la operación de la ma*uina conect conectamo amos s y descon desconect ectamo amos s momen momentán táneam eament ente e el extr extremo emo iz*uierd iz*uierdo o a tierra, las car(as car(as positivas positivas pasaran pasaran a la tierra, tierra, las car(as ne(ativas de la derec2a permanecen en ese lu(ar por el eecto inductor de la esera *ue (ira, lue(o paramos de 2acer (ira (irarr la ese esera ra y tend tendrremos emos al con! con!un unto to metá metáli lico co car car(ado (ado ne(ativamente
IV%
METODOLOGÍA A% PRODUCCI$N DE CARGA POSITIVA POSITIVA Y NEGATIV NEGATIVA A a1
9impiar la superfcie de la varilla de vidrio y del
electroscopio b1
-isp -ispon on(a (a el e*ui e*uipo po tal tal com como o se se mue muest stra ra en la f(ur f(ura a
c1
Co(e Co(err la la var varil illa la de vid vidrrio por un ext extrremo emo y apr apro oxima ximarrlo 2asta el Electrodo central del electroscopio electroscopio
d1
Con la fnalidad de obtener car(as positivas sobre la varilla de
'idri idrio o rót rótel ela a con con la tela tela de seda seda suav suave, e, para para lue( lue(o o aproximarlo al electrodo central del electroscopio e1
:ocar ocar el el elec electr trod odo o del del elec electr tros osco copi pio o con con la var varil illa la de de vidr vidrio io Car(ado, Car(ado, para transerir electrones
1
6ara ara obte obtene nerr más más car car(as (as sob sobrre el ele elect ctrrosco oscopi pio o 2abr 2abrá á *ue *ue
repetir vari varias as vece veces s el proc proces eso o de rot rotac ació ión n y tran trans ser eren enci cia a 5e(is e(isttre
sus sus
obser bserva vaci cio ones es
6ara ara
des descar car(ar (ar
el
electroscopio electroscopio to*ue con un dedo el electrodo central (1
5epit epita a los los paso pasos s ant anter erio iorres para para los los cas casos os en *ue *ue la la var varil illa la es de plástico 0ne(ro1 y se rota con seda
21
5epita el proceso para el caso en *ue la varilla es de acr"lico y se rota con seda
B% DETERMINACI$N DETERMINACI$N DEL TIPO TIPO DE DE CARGA% CARGA% a1
8e to toma co como car car(a po positi sitiv va a*u a*uella ella *ue *ue ap aparec arece e en el el vidrio vidrio cuando cuando esta esta es rotada rotada con seda seda -ic2a -ic2a car(a car(a a sido transerida al electroscopio *uedando car(ado como se muestra en la f(ura
b1
8e rot rota a vi( vi(or oros osam amen ente te la vari varill lla a de de plá plást stic ico o con con la tela tela de seda eda (ru (ruesa esa y se le acer cerca sin sin tocar ocar la ese eserra del electrodo del electroscopio En caso de *ue las laminillas del electroscopio de abriesen más, la avarilla de plástico
tendrá car(a del mismo si(no *ue la del electroscopio En caso contrario la varilla tendrá si(no opuesto c1
5epit epita a el pa paso an anterio eriorr para para el el caso caso en en la var varil illa la *u *ue se rota es la varilla de acr"lico con lanilla
C% ATRACCI$N YO REPULSI$N REPULSI$N ELCTRICA% a1
%ricc riccio iona narr ue uert rtem emen ente te la vari varill lla a de de plá plást stic ico o de de col color or ne(r ne(ro o # con la tela de seda y lue(o colocarlo en la plataorma (ira (irato tori ria a con con sopo soport rte, e, como como se mues muestr tra a en la f(ur f(ura a +bicar su centro su centro de (ravedad y permitir *ue (ire libremente
b1
%ricc riccio iona narr la la var varil illa la de de plá plást stic ico o ne( ne(rro B con con la la tel tela a de de sed seda a y lue(o acercarlo a la varilla de plástico colocada en la plat plata aor orma ma (ira (irato tori ria a ace acerr (ira (irarr la vari varill lla a # e vari varias as vueltas
c1
%ricc riccio iona narr la la vari varill lla a de vidr vidrio io C con con la tela tela de sed seda a y lue lue(o (o acercarlo a la varilla # 2aciendo (irar varias vueltas Evite tocar la varilla de vidrio con la de plástico mientras (ira3 esta debe ser (uiada por la varilla de vidrio
d1
%ricc riccio iona narr la var varil illa la de de acr" acr"li lico co con con la la tela tela de de seda seda y lue lue(o (o acér* acér*uel uelo o a la varill varilla a # 2acien 2aciendo do (irar (irar varias varias vuelta vueltas, s, evitando tocarla 5e(istre 5e(istre sus observaciones
e1
5epit epita a el exp exper erim imen ento to par para varia arias s com combin binacio acion nes de las las varillas
V% C!LCULOS Y RESULTADOS
A%
P*+-../ 2 .3*43%
D& &
#l acer acerca carr la var varil illa la de de vid vidrio sin sin r rotar tar al ele elect ctrrosco scopio pio Fué Fué ocurr ocurre e con las lamini laminilla llas s del electr electrosc oscopi opioG oG Fué Fué implica estoG Ho ocurre nada 9a 2o!uela del electroscopio no se 2a desplazado a nin(7n lu(ar por*ue la varilla de vidrio ni el electrodo no no tienen car(a
D) )
#l acer acerca carr la la var varil illa la de de vid vidrrio pr previa eviam ment ente ro rotad tada con con la seda al electroscopio Fué ocurre con las laminillas del electroscopioG a ad*uirido al(una propiedad la varilla de vidrioG #l acercar la varilla de vidrio car(ada positivamente al electr electrod odo, o, la 2o!ue 2o!uela la del electr electrosc oscopi opio o se despla desplaza za en sentido 2orario #l retirar la varilla de vidrio las 2o!uelas vuelven a su estado normal El desp despla laza zami mien ento to de la 2o!u 2o!uel ela a del del elec electr tros osco copi pio o se produce por la polarización de car(as, es decir, las car(as positivas atraen a las car(as ne(ativas del electroscopio, *uedando en la parte superior del electroscopio electroscopio las car(as ne(ati ne(ativas vas y en las 2o!ue 2o!uelas las del
electr electrosc oscopi opio o car(as car(as
positivas3 esto se debe por*ue existe existe una repulsión repulsión entre entre las car(as positivas o de i(ual si(no #l retirar la varilla de vidrio se !untan car(as ne(ativas y posi positi tiva vas s es por por eso eso *ue *ue la 2o!u 2o!uel ela a del del elec electr tros osco copi pio o re(resan a su estado normal
D.
Fué ocurre con las las laminillas del electroscopio cuando +d :oca la esera centralG #l acercar la varilla de vidrio, car(ada positivamente, al electrodo del electroscopio, electroscopio, la 2o!uela del electroscopio se desplaza en sentido 2orario #l retirar la varilla de vidrio el electrodo del electroscopio *ueda car(ado positivamente Es enómeno sucede por*ue la varilla (ana electrones y el electroscopio *ueda car(ado positivamente, dando lu(ar a la separación de las 2o!uelas del electroscopio por la uerza de repulsión entre las car(as positivas
D/ /
8i +d 5eemp eempla laz zo la la var varil illa la de de vid vidrrio por por un una de de plá plást stic ico oo una de acr"lico previamente rotada Cuáles ueron sus observacionesG #l acer acerca carr la vari varill lla a de plás plásti tico co,, se obse observ rva a *ue *ue las las laminillas del electroscopio se atraen
B%
TIPO DE CARGA UE TIENE UN CUERPO%
D&
:omando com como re reerencia la ca car(a del del vid vidrio cu cuando se rota con seda Fué tipo de car(a ad*uiere la varilla de vidrio cuando se rota con sedaG #d*uiere car(a positiva
D)
Fué ti tipo de de ca car(a ti tiene la la va varilla de de ac acr"li "licoG #d*uiere car(a ne(ativa
C%
ATRACCI$N Y REPULSI$N DE CARGAS%
D&
#l ace acercar la va varilla B a la var varilla #, e existe atr atracción o repulsiónG 6or 6or *ué (ira la varilla #G Exis Existe te atr atracci acció ón, por *ue la varil arilla la # esta sta car car(ad (ada ne(ativamente y la varilla B positivamente
D)
@irará la la va varilla # des descar(ada al ac acercársele la va varilla B car(adaG 6or *uéG 8i, por *ue la varilla # esta en estado neutro
D.
Fué Fué suc suced ede e si si se se to toca la var varilla illa # car car(a (ad da co con la la var varil illa la B también car(adaG Expli*ue el enómenoG
8i(nifca *ue las car(as de las varillas se 2an neutralizado por lo *ue no se repelen ni se atraen D/
5espo espond nda a a las las pr pre(un e(unttas ant anterio eriorres si se usa usa las varil arilla las s #3 C y Ho ocurr ocurre e atracc atracción ión ni repul repulsió sión n por *ue las varill varilla a se encuentran en estado neutro
DD
Fué su sucede cu cuando to toca co con la la ma mano la la re re(ión ca car(ada de la varillaG Expli*ue ay liberación de ener("a en orma de calor debido a *ue al ser rotada las varillas, sus electrones y protones 2an sido excitados
VI%
CONCLUSIONES o
8e veri verifc fco o exper xperim imen enta talm lmen ente te el enó enóme meno no de indu inducc cció ión n electrostática y la transerencia de car(a por rotamiento y por contacto
VII% o
SUGERENCIAS El proc proces eso o de prod produc ucir ir car car(a resul esulta ta eec eecti tivo vo si es *ue *ue se traba!a en un lu(ar seco y evitar las inuencias de la 2umedad
o
Es imprescindible se(uir el procedimiento de la (u"a como se indica puesto *ue traba!ar con car(as eléctricas puede resultar peli(roso si no se toma las precauciones debida
EPERIMENTO (: INDUCCI$N ELECTROST!TICA I%
OB#ETIVOSS
&&
'erifca erifcarr el el enó enómen meno o de de indu inducci cción ón electr electrost ostáti ática ca
&) &)
Estu Estudi diar ar el enó enóme meno no de ind induc ucci ción ón elec electr tros ostá táti tica ca mediante la conexión a tierra
II %
MARCO TE$RICO Y CONCEPTUAL%
C3*43 8+* I-../ 9a inducción es un proceso de car(a de un ob!eto sin contacto directo directo +n cuerpo car(ado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo *ue está neutro Cuando se acerca un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción eléctrica entre las car(as del primero y las del cuerpo neutro Como resultado de esta interacción, la distribución inicial se altera el cuerpo electrizado provoca el desplazamiento de los electrones libres del cuerpo neutro En este proceso de redistribución de car(as, la car(a neta inicial no 2a vari variad ado o en el cuer cuerpo po neut neutrro, per pero en al(u al(una nas s zona zonas s se car car(a positivamente y en otras ne(ativamente 8e dice *ue aparecen car(as eléctricas inducidas Entonces el cuerpo elec electr triz izad ado, o, deno denomi mina nado do indu induct ctor or,, indu induce ce una una car car(a con con si(n si(no o contrario en el cuerpo neutro y por lo tanto lo atrae El dia(rama de aba!o muestra el procedimiento para electrifcar un cuerpo por inducción Es importante tener en cuenta *ue la car(a obtenida por este método es e s de si(no opuesto a la car(a del inductor inductor
En este experimento se usan dos eseras conductoras con man(o aislante y el (enerador de 'an de @raa? 8e pueden obtener distintas comb combin inac acio ione nes s de car car(a eléc eléctr tric ica a de las ese esera ras s cond conduc ucto tora ras s en dependencia
del
procedimiento
se(uido
9as dos eseras conductoras se car(an eléctricamente, cada una de ellas con distinto si(no #mbas eseras se car(an eléctricamente con el mismo si(no
III%
IV%
MATERIALES Y E EUIPOS )& )&
+na +n a pla placa ca cuad cuadra rada da de vidr vidrio io or(á or(áni nico co
))
+n tu tubo pe pe*ue4o de de ne neón
). ).
+na +n a plac placa a de de alum alumin inio io red redon onda da con con tor tornil nillo lo
)/
+na +n a bar barra ra cil"nd cil"ndric rica a de de plás plástic tico o ne(r ne(ro o con con tuer tuerca ca
)D
+na tela de seda
METODOLOGÍA a.
Ento Entorrnill nillar ar el manu manubr brio io plás plásti tico co a la plac placa a cir circula cularr de aluminio
b.
%rotar uertemente con seda la placa del de acr"lico 2asta *ue se car(ue 0evite el contacto "sico de la parte rotada1
c.
8ostener con la mano el manubrio de la placa de aluminio y acelerarla lo más cerca posible a la placa de vidrio 0se recomienda 2acer contacto para *ue la electrización en la placa circular por inducción sea más eectiva1
d.
8ostener con la otra mano el tubo de neón y ponerlo en contacto con la placa de aluminio 8e notará *ue el tubo de neón relampa(uea instantáneamente debido al u!o de car(a eléctrica
e.
8epa 8epara ra el tubo tubo de neón neón y post poster erio iorrment mente e la plac placa a de aluminio, *uedando esta ca(ada ne(ativamente como se muestra en la f(ura
f.
+na vez separada la placa de aluminio, conecte con el tubo tubo de neón eón, a2o a2ora nuev nuevam amen ente te el tub tubo de neó neón relampa(ueará, relampa(ueará, indicando *ue existe nuevamente u!o de car(a tal como se muestra en la f(ura
g.
5epetir epetir el exper experime imento nto 0cuant 0cuantas as veces veces sea necesa necesaria ria11 para verifcar el proceso de inducción
V%
C!LCULOS Y RESULTADOS
D& D& Expl Expli* i*ue ue el proc proces eso o "si "sico co por el cual cual se car car(a la plac placa a metálica circular de aluminio 8e car(a por el proceso de inducción D) Indi*ue el tipo de car(a *ue se induce en la placa metálica en ambas caras y donde se ubica dic2a car(a Fué sucederá si toca ud 9a placa con su manoG Expli*ue El tipo de car(a es ne(ativa, se ubica entre el plástico y las placas circulares circulares 9os electrones electrones *ue se encuentran en la placa, se trasladan mediante el cuerpo 2umano y se depositan en la tierra D. D. Expli* Expli*ue ue por *ué rela relampa mpa(ue (uea a el tubo de neón neón al ponerlo ponerlo en contacto con la superfcie de la placa metálica D/ D/ Cóm Cómo o de ser la dist distri ribu buci ción ón de car car(a en un condu conduct ctor or aislado puntia(udoG 8e distr distribu ibuyen yen las car(as car(as con mayor intens intensida idad d en las zonas puntia(udas
VI%
CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS %1% %1% CONCL CONCLUSI USION ONES ES Y SUGER SUGEREN ENCIA CIAS S 1%
El estudio del enómeno de la electrostática no sólo tiene interés académico, también lo tiene práctico, por e!empl e!emplo o El parar pararray rayo o instr instrume umento nto *ue sirve sirve para conducir los rayos de manera *ue no aecten las estructuras de los edifcios
(%
8e comp compro robó bó *ue *ue para para car car(ar (ar un cond conduc ucto torr por por inducc inducción ión no se re*ui re*uier ere e contac contacto to con el cuerpo cuerpo inductor de la car(a solo se re*uiere contacto entre los dos cuerpos
%(% % (% SUGE SUGERE REN NCIAS CIAS &
El pr proceso oceso de de produ producir cir car car(a (a resu resulta lta eecti eectivo vo si si es *ue se traba!a en un lu(ar seco y evitar las inuencias de la 2umedad
)
Es impr impres esci cind ndib ible le se(u se(uir ir el pr proced ocedim imie ient nto o de la (u"a (u"a como como se indi indica ca pues puesto to *ue *ue trab traba! a!ar ar con con car car(as (as eléctricas puede resultar peli(roso si no se toma las precauciones debida
EPERIMENTO &: &: I%
II
LÍNEAS DE DE CA CAMPO EL ELCTRICO
OB#ETIVOS J
Kost Kostra rarr exper xperim imen enta talm lmen ente te las las l"ne l"neas as de camp campo o eléc eléctr tric ico o
J
-esc -escri ribi birr cual cualit itat ativ ivam amen ente te las las l"ne l"neas as de camp campo o eléc eléctr tric ico o
MATERIALES & -os varill varillas as de vidrio vidrio y um trozo trozo de seda seda ) +na má*u má*uina ina de de Linns Linns2ur 2urst st . Cables Cables de conex conexión ión / -os plumero plumeros s electr electroestá oestáticos ticos D +n acelera acelerador dor de 'an 'an de @raa? @raa?
III
FUNDAMENTO TEORICO Experimentalmente se 2a demostrado demostrado *ue existen dos tipos de car(a eléctrica, una llamada car(a positiva y la otra llamada car(a car(a ne(ati ne(ativa va #simis #simismo mo se 2a compr comproba obado do *ue car(as car(as de i(ual si(no se repelen y car(as de distinto si(o se atraen
El espacio *ue le rodea a una car(a eléctrica se llama campo eléctrico y éste nos permite medir medir los eectos *ue e!erce e!erce dic2a car(a sobre sus alrededores +n concepto muy 7til introducido por
Kic2ael Kic2ael %araday araday para visualizar visualizar la conf(ura conf(uración ción de un
campo eléctrico es el de l"neas de campo eléctrico o l"neas de uerza 9as 9as l"ne l"neas as de uer uerza za per permite miten n visu visuali aliza zarr la dist distri ribu buci ción ón del del campo eléctrico alrededor de una car(a o de una distribución de car(a 9as l"neas de uerza del campo eléctrico se dibu!an teniendo en cuenta los si(uientes criterios & 9as l"neas l"neas de uerza uerza salen salen de las car(as car(as positivas positivas y entran entran a las car(as ne(ativas ) El vector vector campo eléctri eléctrico co es siempre siempre está está diri(ido diri(ido a lo lar(o lar(o de la tan(ente a cual*uier punto de la l"nea de uerza . -onde -onde las l"neas l"neas de uerza uerza estén estén más !untas, !untas, la intens intensida idad d del campo eléctrico es más intenso / 9as l"neas l"neas de uerza uerza del campo campo eléctrico eléctrico nunca nunca se cruzan cruzan
6ara ara el caso caso de car car(as (as punt puntua uale les, s, las las l"ne l"neas as de uer uerza za son son radiales radiales 6ara 6ara un radio radio r constante constante medido medido desde desde la car(a a un punto p, el campo eléctrico será constante 6ara el caso de un dipo dipolo lo eléc eléctr tric ico, o, sist sistem ema a or ormado mado por por dos dos car car(as (as de i(ua i(uall
ma(nitud pero de si(no contrario, las l"neas de uerza salen de la car(a car(a positiv positiva a y van a la car(a car(a ne(ativ ne(ativa a El mismo mismo n7mero n7mero de l"ne l"neas as de uer uerza za *ue *ue emer emer(e (e de la car car(a posi positi tiva va lle( lle(a a a la ne(ativa
IV
METODOLOGÍA% a Car(ar Car(ar la varilla varilla de vidrio vidrio rotando rotando con con el pa4o de seda seda y lue(o tocar la barra metálica de plumero electrostático, realizar este procedimiento varias veces 2asta *ue los 2ilos se abran como se muestra en la f(ura, re(istre re(istre sus observaciones b -escar( -escar(ue ue el plumero plumero tocando tocando el plumero plumero con las manos manos c Car Car(ar (ar dos dos vari varill llas as,, una una de vidri vidrio o y dos dos de plást plástic ico, o, y lue( lue(o o car(a ar(arr
a
los los
plu plumer meros
con con
dist distin inta tas s
car car(as, (as, acer acerca carrlos los
posteriormente posteriormente 2asta obtener la conf(uración mostrada d 5epetir epetir el proceso anterior anterior car(ando car(ando a los plumeros plumeros con car(as car(as del mismo si(no 2asta obtener la conf(uración mostrada e 6ara ara car car(ar (ar el plum plumer ero o util utilic ice e un cabl cable e para para cone conect ctar ar un electrodo de la má*uina de Lins2urst con el soporte metálico del plumero #note su observación con relación a los 2ilos de seda del plumero #l conectar el cable al plumero se le *uita car(as ne(ativas, entonces los 2ilos del plumero *uedan car(ados positivamente prod produci uciénd éndose ose una separa separació ción n entre entre ellos ellos y además además
con la
base vertical del plumero plumero 6ara ara car car(ar (ar los los dos dos plum plumer eros os con con car car(as (as de die dierrente ente si(n si(no o utilice el cable para conectar los dos electrodos de Lins2urst con con los los sop soporte ortes s metál etálic ico os de los los plu plumer meros #note note su observación con relación a los 2ilos de seda de los plumeros ( 5epit epite e el paso paso ante anteri rior or cone conect ctan ando do los los dos dos plum plumer eros os con con alambres a un solo electrodo de la má*uina de
V%
C!LCULOS Y RESULTADOS
Expli* i*ue ue lo *ue *ue suce sucede de cuan cuando do la vari varill lla a de vidr vidrio io es %%1% Expl puesta en contacto con la barra metálica del plumero plumero 9os 2ilos del plumero son atra"dos, estos se abren, existe el proceso de polarización de las car(as del vidrio
%%(% 6or *ué toman la orma *ue ud 'e las plumas al ser toca tocada da la vari varill lla a metá metáli lica ca del del plum plumer ero o con con la vari varill lla a car(adaG Expli*ue :oma :oma la orma de expansión, *ue al momento de car(ar el vidrio, se encuentra positivo, mientras *ue el plumero se enc encuent uentrra en car(a ar(a ne(at e(ativ iva, a, por ello ello el vidr vidrio io los los electrones del plumero
%%&% Fue relación cree ud Fue (uarda el án(ulo de abertura de los los 2ilo 2ilos s de seda seda de la plum pluma a con con la cant cantid idad ad de electricidadG Kientras más car(ado, más repulsión, mayor án(ulo
%%)% -etalle lo *ue observó cuando en el experimento utilizó la má*u má*uin ina a de Lins2 ins2ur urt, t, sust susten enta tado do corr correc ecta tame ment nte e
el
análisis
♦
#l conectar el cable al plumero se le *uita car(as ne(ati ne(ativas vas,,
entonc entonces es los 2ilos 2ilos del plumer plumero o *uedan *uedan
car(ados
positivamente
produciéndose
una
separación entre entre ellos y además con la base vertical del plumero
♦
6ara car(ar los dos plumeros con car(as de dierente si(n si(no o se utili tilizó zó el cable able para ara cone conect ctar ar los los dos electrodos de Lins2urst con los soportes metálicos de los plumeros +nas ves car(adas los dos plumeros, se observan *ue los 2ilos de estos tienden a !untarse, por la uerza eléc eléctr tric ica a de atra atracc cció ión n *ue *ue exist xiste e entr entre e car car(as (as dierentes .
♦
6ara car(ar los plumeros con car(as del mismo si(no se utilizó dos cables para conectar un polo de la má*uina de Lins2urst con los soportes metálicos de los plumeros #l car(ar los plumeros con car(as i(uales se observó *ue los 2ilos de un plumero se repel"an con los 2ilos del otro plumero
%%% -escriba sus observaciones experimentales al 2acer uso del acelerador de 'an de @raa? 8e dispus dispuso o de los si(uie si(uiente ntes s materi materiales ales dos plumer plumeros os electrostáticos un (enerador de 'an de @ra?, cables de conexión 8e car(o un plumero utilizando un cable conductor conductor 8e puede visualizar *ue al car(ar el (enerador de 'an de @ra? y conectarlo con el plumero las puntas se levantan Este enómeno sucede por la uerza *ue existe dentro de los campos eléctricos
VI% VI%
CON CONCLUS CLUSIO ION NES Y SUGE SUGER RENCI ENCIAS AS o
El proc proces eso o de prod produc ucir ir car car(a resul esulta ta eec eecti tivo vo si es *ue *ue se traba!a en un lu(ar seco y evitar las inuencias de la 2umedad
o
-el acto de rotar dos ob!etos resulta la producción de car(a
o
9as l"neas de uerza no se cruzan ni se cortan
o
9as l"neas de uerza *ue abandonan la car(a positiva terminan en la car(a ne(ativa
VII% VII%%% SUGE SUGERE RENC NCIA IAS S o
El proc proces eso o de prod produc ucir ir car car(a resul esulta ta eec eecti tivo vo si es *ue *ue se traba!a en un lu(ar seco y evitar las inuencias de la 2umedad
o
Es imprescindible se(uir el procedimiento de la (u"a como se indica puesto *ue traba!ar con car(as eléctricas puede resultar peli(roso si no se toma las precauciones debida
EPER PERIM IME ENTO ): ): I%
EL GE GENERADOR DOR DE DE VAN VAN DE GRA GRAAFF
OB#ETIVOS &&
+tiliz +tilizar ar el aceler acelerado adorr de de van van de (raa? (raa? para para pro produc ducir ir car(as eléctricas
&)
Conoce Conocerr las las partes partes y unc uncion ionami amient ento o de este este (ene (enerad rador or de car(as eléctricas
II %
MARCO TE TE$RICO CO CONCEPTUAL% Cuando Cuando un conduc conductor tor car(ad car(ado o se coloca coloca en contac contacto to con el inte interi rior or de un cond conduc ucto torr 2uec 2ueco, o, toda toda la car car(a del del prim primer ero o conduc conducto torr se transf transfer ere e al conduc conducto to 2ueco 2ueco En princ principi ipio, o, es posi posibl ble e incr increm emen enta tarr la car car(a en el cond conduc ucto torr 2uec 2ueco o y su potencial, sin l"mite, repitiendo el proceso
E5 422*3+* 2 V3 2 G*33H 'an de @raa? inventó el (enerador *ue lleva su nombre en &M.&, con el propósito de producir una dierencia de potencial muy muy alta alta 0del 0del orde orden n de )N mill millon ones es de volt volts1 s1 para para acelerar part"culas car(adas *ue car(adas *ue se 2ac"an c2ocar contra blancos f!os 9os
resultados
de
las
colisiones
nos
inorman
de
las
caract caracter" er"sti sticas cas de los n7cleo n7cleos s del materi material al *ue consti constituy tuye e el blanco El (enerador de 'an de @raa? es un (enerador de corriente constante, mientas *ue la bater"a es un (enerador de volta!e constante, lo *ue cambia es la intensidad dependiendo *ue los aparatos *ue se conectan El (enerador de 'an de @raa? es muy simple, consta de un motor, dos poleas, una correa o cinta, dos peines o terminales
2ec2os de fnos 2ilos de cobre y una esera 2ueca donde se acumula la car(a transportada por la cinta
III%
IV%
MATERIALES Y
+n (enerador de 'an de @raa?
J
+na esera de descar(a
J
un plumero el electrostático
J
+n electroscopio
J
Cables de conexión
EUIPOS
METODOLOGÍA a
#ntes ntes de de la op operac eració ión n, 2ay 2ay *ue *ue lim limpiar piar,, con con tela tela sua suav ve y limpia, las dos eseras, las puedas, la correa y el tubo de poli(lás
b
8e ab abre la mit mitad ad del del cas casco co sup super erio iorr del del casc casco o y se a!u a!us sta el tornillo tornillo para *ue la correa correa *uede adecuada y las las rudas superior e inerior paralelas
c
8e a!usta el colector superior para *ue se acer*ue al máximo para la correa, correa, sin tocarla
d
8e conecta el colector con la bola de la descar(a eléctr eléctrica ica 8e conect conecta a el inter interrup ruptor tor de colect colector or con el cole colect ctor or deba deba!o !o,, al mism mismo o tiem tiempo po,, al mism mismo o tiem tiempo po,, colo*ue la tabla de alambre de tierra en el suelo
e
8e conecta el interruptor de uente eléctrica del motor para arrancarlo 8i la 2umedad del ambiente es alta, se enciende la lámpara secadora, cuando el aire 2umedoso es expedido del aparato, se apa(a el motor y se cierra la mitad superior de casco #2ora el (enerador esta listo para la demostración
8e con conec ecta ta el el cir circuit cuito o de tie tierrra del del moto motorr par para arr arranca ancarrlo y prote(er contra la u(a de car(a
(
En a*u a*uel ello los s lu(a lu(arres don donde de no no exi exist ste e cor corrien riente te elé eléct ctri rica ca y la 2umedad relativa es menor al ONP, se puede recurrir a la operación manual, es decir 2acer (irar la manivela en el sentido del relo!
2
Cuan Cuando do com comie ienz nza a a un unci cion onar ar el el (ene (enera rado dor, r, no no deb debe e toc tocar ar con las manos las bolas ni las partes metálicas expuestas Cuando de!e de usar el (enerador, debe 2acer contacto las las dos dos bola bolas s para para *ue *ue se desc descar ar(u (uen en la elec electr tric icid idad ad remante, con la fnalidad de *ue pase corriente a través del cuerpo 2umano 0no 2ay peli(ro para la vida, por la corriente es muy pe*ue4a1
i
6roceda ceda a rea reali liz zar las las si( si(ui uien ente tes s op operac eracio ion nes es
)%1 )% 1 E52. E52.7* 7*/> />3. 3./ / 8+* 8+* C+7 C+73. 3.7+ 7+ ♦
#cer*ue #cer*ue la bola de descar(a al casco del acelerador de 'an de @raa?
♦
#l tocar la esera de descar(a al acelerador 2abrá sacado un poco de car(a
♦
#cer*ue #cer*ue a2ora la esera de descar(a 2acia el electroscopio
♦
:o*ue :o*ue la cabeza del electroscopio electroscopio con la esera de descar(a tal como se muestra en la f(
♦
5e(istre sus observaciones
)%1 C3<8+ C3<8+ E56.7* E56.7*/.+ /.+ 2 - .+.+-.7+ .7+** .3*43 .3*43+ + ♦
:ome :ome por la base aislante aislante el plumero electrostático electrostático
♦
#cer*ue #cer*ue los 2ilos del plumero al casco
♦
:omo :omo un solo 2ilo del plumero plumero y desplácelo alrededor alrededor del casco si(uiendo circuitos paralelos al ecuador o meridiano como se muestra en la f(ura, pero sin intentar disminuir la distancia al casco, el 2ilo se mantiene a una distancia constante 5e(istre 5e(istre sus observaciones
♦
Con el (enerador de 'an de @raa? apa(ado y previamente descar(ado, descar(ado, dispon(a de una placa de manera seca orrada en la parte superior con cual*uier plástico (rueso y 2a(a parar a un compa4ero suyo sobre el, 2aciendo *ue colo*ue sus manos sobre el casco
♦
Encienda el motor del (enerador, lue(o de cierto tiempo los cabellos del alumno se levantaran como se muestra en la f(ura
♦
#cer*ue #cer*ue la lámpara de león al cuerpo del alumno sin tocarlo
♦
-e!e pasar cierto tiempo 2asta *ue el cabello ba!e indicando *ue ya se 2a descar(ado, entonces recién 2á(alo ba!ar de la tabla 6roceda 6roceda con cuidado y con calma
V% C!LCULOS C!LCULOS Y RESULT RESULTADOS% Expli* i*ue ue *ue *ue es lo *ue *ue suce sucede de cuan cuando do la ese esera ra de %%1% Expl descar(a es puesta en contacto con el electrodo central del electroscopio 8e produ produce ce la car(a car(a por inducc inducción ión,, suponi suponiend endo o *ue el (enerador esta car(ado positivamente 6ara la esera sus electrones electrones se pasan pasan a la parte adelante adelante y los proton protones es a la parte de atrás
%%(% #l acercar el plumero electrostático al (enerador de 'an de @raa? Fué sucede con los 2ilos de sedaG Expli*ue 8e observó *ue se levantan, es decir los 2ilos de seda son atra"dos por el (enerador de 'an de @raa?
%%&% Fué tipo de simetr"a tiene el campo eléctrico producido por el casco del (eneradorG Expli*ue 9a sime simetr tr"a "a *ue *ue pres presen enta ta es de acue acuerrdo a su or orma (eométrica, en este sentido3 al ser este casco (enerador esérico, el campo eléctrico es esérico también 6or *ué los cabellos del alumno se levantaG %%)% 6or 8i una persona *ue está eléctricamente aislada 0encima de un ca!a de plástico, por e!emplo de bebidas1 toca con su mano el (enerador, se car(a eléctricamente 8i su pelo es liso y esté limpio, se pone de punta 8ale muy bien con ni4os pe*ue4os con el pelo lar(o 0su pelo es más fno1 Cuando do +d %%% Cuan
#cer cerca el tubo tubo de neón neón al alum alumno no Fué Fué
observóG Expli*ue su respuesta respuesta adio del del casc casco o esé esérrico ico es de )Nc )Ncm -eter etermi mine ne %%% El radio Cuán Cuánta ta car(a car(a puede puede produ producir cir sin provo provocar car la ruptur ruptura a eléctrica en el aireG
%%J% El electrodo conductor esérico de un (enerador de 'an de @raa? esta car(ado 2asta un potencial de N,&O&N Q ' alle el radio m"nimo *ue debe tener el cascarón esérico para *ue no ocurra la ruptura dieléctrica del aire
VI% VI%
CON CONCLUS CLUSIO ION NES Y SUGE SUGER RENCI ENCIAS AS •
Con Con la real realiz izac ació ión n de este este exper xperim imen ento to
el alum alumno no
aprender aprenderá á de una manera manera práctica práctica y sencilla sencilla por medio medio de la observación y mane!o de este experimento realizado
con ese mismo ob!etivo :ratamos de explicar con este experimento los principios de la electrostática y el volta!e
VII% SUGERENCIAS •
8iem 8iempr pre e *ue *ue se trab traba! a!a a con con un (ene (enera rado dorr de 'an de @raa? 2ay *ue extremar las precauciones al máximo para evitar recibir descar(as
.
EPERIMENTO : LA #AULA DE FARADA FARADAY Y I%
OB#ETIVOS 1%1% Kostrar el blinda!e electrostático &) &) -ete -eterrmina minarr en dond donde e resid eside e la car car(a eléc eléctr tric ica a en un
conductor
II %
MARCO TE$RICO Y CONCEPTUAL +na !aula de %araday es cual*uier recubrimiento metálico, bien conectado, con la caracter"stica de aislar el campo eléctrico -e tal modo las descar(as *ue se producen en el exterior de la !aula no aectan el interior interior
El
eecto 3-53
2
F3*33 3*33
provoca
*ue
el
campo
electroma(nético electroma(nético en el interior de un conductor en e*uilibrio sea nulo, anulando el eecto de los campos externos Esto se debe a *ue, cuando el conductor su!eto a un campo electroma(nético electroma(nético externo, se polariza de manera *ue *ueda car car(ado (ado posi positi tiva vame ment nte e en la dir direcci ección ón en *ue *ue va el campo electroma(nético, electroma(nético, y car(a ar(ad do ne( ne(ativ ativam amen ente te en el sen sentid tido contrario contrario 6uesto *ue el conductor se 2a polarizado, este (enera un campo eléctrico i(ual eléctrico i(ual en ma(nitud pero opuesto en sentido al campo electroma(nético, electroma(nético, lue(o la suma de ambos campos dentro del conductor será i(ual a N
III%
MATERIALES Y E EUIPOS .& .& -os -os plumer plumeros os electr electroes oestát tático icos s .) .) +n +na a $aul $aula a de %ar %arad aday ay .. +na base con sopor soporte te para para colocar colocar la !aula !aula de araday araday ./ ./ +n +na a má*u má*uin ina a de Lims2 ims2ur urtt o un (ene (enerrador ador de 'an de @raa? .D .D +n elec electr tros osco copi pio o .Q .Q Cabl Cables es de cone conexió xión n
IV% IV%
METODOLOGÍA 3%
Instale el e*uipo como se muestra en la f(ura
%
Con un alambre de conexión de cobre conecte la !aula de araday con un electrodo de la má*uina de Lims2urt Lims2urt
.%
a(a (irar la manivela para producir car(a eléctrica en la !aula de araday
%
Rbserve lo *ue le sucede a los plumeros exterior exterior e interior a l !aula #note sus observaciones
2%
5eemplace la má*uina de
;%
-esconecte el acelerador de la !aula, el plumero exterior ret"relo de su lu(ar
4%
#cer cer*ue *ue la !aul !aula a 2aci 2acia a el acel aceler erad ador or a una una dist distan anci cia a pe*ue4a como se muestra en la f(ura
=%
Encienda el acelerador y observe la descar(a corona *ue aparece
#3-53 2 F3*33 F3*33 .+ 252.7*+.+8/+ 252.7*+.+8/+ +na pe*ue4a !aula de metal se car(a utilizando un (enerador elec electr tros ostá táti tico co 6or medi medio o de dos dos elec electr tros osco copio pios s se pued puede e observar como las car(as se distribuyen en la parte externa de la !aula
V%
C!LCULOS Y RESULTADOS Expli*ue lo *ue le sucede sucede a los plumer plumeros os cundo cundo la !aula %%1% Expli*ue de %araday esta conectada con la má*uina de Lims2urt en uncionamiento 9os 2ilos del plumero exterior son atra"dos por la !aula de %araday
%%(% Expli*ue lo *ue le sucede a los plumeros cuando la !aula de %araday esta conectado con el (enerador de 'an de @raa? 8uceden los mismos enómenos
%%&% 8e(7n sus observaciones existe campo eléctrico en el interior de la !aula de %aradayG %aradayG $ustif*ue sus respuestas Ho, Ho, se anul anulan an las las ca(a ca(as s en la part parte e inte interi rior or,, si exist xiste e campo eléctrico en el exterior, por *ue solo se almacenan en la parte exterior
%%)% En donde reside la car(a en la !aula de %aradayG 9a car(a reside en la parte exterior de la !aula de %araday
%%% 8i reemplaza el plumero interior por un electrómetro Fué observaciones obtieneG 8uceden los mismos enómenos por *ue en el interior no 2ay car(a
VI%
CONCLUSIONES •
8e conc conclu luye ye *ue *ue !aul !aula a de %arad araday ay es una una ca!a ca!a cuya cuyas s paredes son de material conductor -entro de una ca!a con paredes conductoras el campo eléctrico es cero, y esto
impide
la
propa(ación
de
cual*uier
onda
electroma(nética en su interior
VII%
SUGERENCIAS •
:ener :ener muc2a precaución al momento de manipular los e*uipos y materiales
•
'erifcar antes de iniciar el ensayo *ue los materiales y e*uipos estén en buen estado
•
8e(u 8e(uir ir de mane manera ra corr correc ecta ta los los proc proced edim imie ient ntos os *ue *ue nos nos indica la (u"a
