KIT-PARA-EXPERIMENTOS-ELECTROSTATicos-imprimir.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO ” // FCAM// ING. SANITARIA

“AÑO DE LA CONSOLIDACION DEL MAR DE GRAU”

UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO” FACULT FACULTAD AD DE CIENCIAS DEL AMBIENTE ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA SANITARIA

INFORME DE LA PRACTICA N° 1: KIT PARA PARA EXPERIMENTOS ELECTROSTATICOS ELECTROSTATICOS

ALUMNO

: SOTO SANCHEZ JUAN ROBINSON

DOCENTE : CABRERA SALVATIERRA JULIO EDUARDO

UARAZ !"#1$

PRACTICA N°1 KIT PARA EXPERIMENTO ELECTROSTATICO

1


INTRODUCCI%N

La materia está formada or átomo e!"#tri#ame$te $e%tros& #ada átomo osee %$ e'%e(o $)#!eo '%e osee roto$es #ar*ados ositi+ame$te , $e%tro$es si$ #ar*a , rodea$do a! $)#!eo e-iste$ %$ $)mero i*%a! de e!e#tro$es #ar*ados $e*ati+ame$te. $e*ati+ame$te. E! rot/$ , e! e!e#tr/$ so$ art0#%!as m%, disti$tas. disti$tas. Los o2etos $o #ar*ados osee$ #a$tidades i*%a!es de #ada tio de #ar*a. C%a$do %$ #%ero se frota !a #ar*a se tra$sfiere de %$ #%ero a! otro3 %$o de !os #%eros ad'%iere %$ e-#eso de #ar*a ositi+a , e! otro3 %$ e-#eso de #ar*a $e*ati+a. E$ #%a!'%ier ro#eso '%e o#%rra e$ %$ sistema ais!ado3 !a #ar*a #ar*a tota! o $eta $o #amia. La #ar*a de %$ #%ero se %ede $e%tra!i4ar #%a$do esta %esto e$ #o$ta#to a tierra3 esto se %ede +er #!arame$te #%a$do e! 5omre to#a %$ #%ero #ar*ado e!"#tri#ame$te $e%tra!i4á$do!o e$ forma i$mediata3 siemre , #%a$do e! 5omre este e$ #o$ta#to dire#to a !a tierra. De! mismo modo e$ '%e se %ede $e%tra!i4ar %$ #%ero tami"$ se %ede tra$sferir #ar*as ositi+as #omo $e*ati+as rod%#ie$do f%er4as de re%!si/$ , atra##i/$. Saemos '%e toda teor0a se %ede demostrar e-erime$ta!me$te e$ !a a#ti+idad de! 5omre , #o$ e'%ios ese#ia!i4ados ara determi$ados a$á!isis e!"#tri#os.


6


EXPERIMENTO 1.

PRODUCCI%N DE CARGA EL&CTRICA POR CONTACTO I.

OB'ETIVOS

1.1. Comroar e-erime$ta!me$te !a e-iste$#ia de %$a de !as roiedades de !a materia !!amado #ar*a e!"#tri#a. 1.6.

Co$o#er !as di+ersas formas de e!e#trifi#a#i/$

1.7.

8rod%#ir difere$tes tios de #ar*as e!"#tri#as sore materia!es9+ari!!as: or frotamie$to

1.;.

observar los efectos de atracción y repulsión entre cuerpos cargados.

II.

MARCO TE%RICO Y CONCEPTUAL

La fri##i/$ tie$e #iertos efe#tos e!"#tri#os !os #%a!es ,a #o$o#emos& a!*%$os e2em!os se rese$ta$ #%a$do a#ari#iamos %$ *ato3 #%a$do $os ei$amos 9si !o 5i#i"ramos a os#%ras odr0amos +er , o0r !as #5isas e!"#tri#as:3 #%a$do $os des!i4amos sore !a #%ierta de !ásti#o de! asie$to de %$ a%tom/+i! esta#io$ado3 et#. E$ estos #asos , m%#5os otros '%e $o me$#io$amos se tra$sfiere$ e!e#tro$es or fri##i/$ #%a$do %$ materia! ro4a #o$ otro3 !o '%e se #o$o#e #omo #ar*a or fri##i/$. Se %ede tra$sferir e!e#tro$es de %$ materia! a otro or sim!e #o$ta#to. C%a$do o$emos %$a arra #ar*ada e$ #o$ta#to #o$ %$ o2eto $e%tro se tra$sfiere %$a arte de !a #ar*a a "ste. Este m"todo de #ar*a se #o$o#e sim!eme$te #omo #ar*a or #o$ta#to. Si e! o2eto es %e$ #o$d%#tor !a #ar*a se distri%,e e$ toda s% s%erfi#ie or'%e !as #ar*as i*%a!es se ree!e$ e$tre s0. Si se trata de %$ ma! #o$d%#tor %ede ser $e#esario to#ar #o$ !a arra +arias artes de! o2eto ara ote$er %$a distri%#i/$ de #ar*a más o me$os %$iforme. A5ora saemos '%e !a materia está formada or átomos e!"#tri#ame$te $e%tros. Cada átomo osee %$ e'%e(o $)#!eo '%e #o$tie$e roto$es #ar*ados ositi+ame$te , $e%tro$es si$ #ar*a , rodea$do a! $)#!eo e-iste %$ $)mero i*%a! de e!e#tro$es #ar*ados $e*ati+ame$te. E! rot/$ , e! e!e#tr/$ so$ art0#%!as m%, disti$tas. As0 !a masa de! rot/$ es aro-imadame$te 6<<< +e#es ma,or '%e !a de! e!e#tr/$. Si$ emar*o3 s%s #ar*as so$ e-a#tame$te i*%a!es ero de si*$os o%estos. La #ar*a de! rot/$ es ( , !a de! e!e#tr/$ es )(3 sie$do ( !a *+,-*+-0(+2 -( 2 345. Todas !as demás #ar*as se rese$ta$ e$ #a$tidades e$teras de !a de! e!e#tr/$. Es de#ir3 !a 345 (67 3*+,8-. Toda #ar*a = rese$te e$ !a $at%ra!e4a %ede es#riirse e$ !a forma Q = ± N .e


7


91: Do$de> N es %$ $)mero e$tero , 9 e : es !a #ar*a de! e!e#tr/$. C%a$do dos #%eros está$ e$ 0$timo #o$ta#to3 #omo o#%rre a! frotar!es e$tre s03 !os e!e#tro$es se tra$sfiere$ de %$ #%ero a otro. U$ o2eto '%eda #o$ %$ $)mero e$ e-#eso de e!e#tro$es , se #ar*a or ta$to3 $e*ati+ame$te , e! otro '%eda #o$ %$ d"fi#it de e!e#tro$es '%eda$do #ar*ado ositi+ame$te. D%ra$te este ro#eso !a #ar*a $o se #rea si$o se tra$sfiere de %$ #%ero a otro. La #ar*a $eta de! sistema es #ero. Es de#ir !a 345 6( 39+6(4 .

III.

MATERIALES Y E;UIPOS. 6.1. U$a +ari!!a de +idrio 6.6. Dos +ari!!as de !ásti#o 637. U$ tro4o de seda II.;.U$a !ataforma #o$ soorte

IV.

METODOLOG
PRODUCCI%N DE CARGA POSITIVA Y NEGATIVA a: : #: d:

e: f:

*: 5:

Limiar !as s%erfi#ies de !a +ari!!a de +idrio , e! e!e#tros#oio. Diso$*a e! e'%io. A#er'%e !a +ari!!a de +idrio si$ frotar a! e!e#trodo #e$tra! de! e!e#tros#oio. A5ora resio$a$do f%erte , e$ %$a so!a dire##i/$3 frote !a +ari!!a de +idrio #o$ !a te!a de seda , $%e+ame$te a#er'%e !a +ari!!a de +idrio a! e!e#trodo #e$tra! de! e!e#tros#oio. To'%e e! e!e#trodo #e$tra! de! e!e#tros#oio #o$ !a +ari!!a de +idrio re+iame$te frotada #o$ seda ara tra$sferir !a #ar*a. 8ara ote$er más #ar*as sore e! e!e#tros#oio 5ará '%e reetir +arias +e#es e! ro#eso de frota#i/$ , tra$sfere$#ia. Re*istre s%s oser+a#io$es. 8ara des#ar*ar e! e!e#tros#oio to'%e #o$ %$ dedo e! e!e#trodo #e$tra!. Reita !os asos a$teriores ara !os #asos e$ '%e !a +ari!!a es de !ásti#o 9$e*ro: , se frota #o$ seda Reita e! ro#eso ara e! #aso e$ '%e !a +ari!!a es de a#r0!i#o , se frota #o$ seda.

B. DETERMINACI%N DEL TIPO DE CARGA ;UE TIENE UN CUERPO a:

Se toma #omo #ar*a ositi+a a'%e!!a '%e aare#e e$ e! +idrio #%a$do esta es frotada #o$ seda. Di#5a #ar*a 5a sido tra$sferida a! e!e#tros#oio '%eda$do #ar*ado.

:

Se frota +i*orosame$te !a +ari!!a de +idrio #o$ !a te!a de seda *r%esa 9o #o$ !a$i!!a: , se !e a#er#a si$ to#ar !a esfera de! e!e#trodo de! e!e#tros#oio.

#:

E$ #aso de '%e !as !ami$i!!as de! e!e#tros#oio se ariese$ más3 !a +ari!!a de +idrio te$drá #ar*a de! mismo si*$o '%e !a de! e!e#tros#oio. E$ #aso #o$trario !a +ari!!a te$drá si*$o o%esto. Reita e! aso a$terior ara e! #aso e$ '%e !a +ari!!a '%e se frota es !a +ari!!a de a#r0!i#o #o$ !a$i!!a.

d:


;


C.

ATRACCI%N Y /O REPULSI%N EL&CTRICA

= ?ri##io$ar f%erteme$te !a +ari!!a de !ásti#o de #o!or $e*ro A #o$ !a te!a de seda , !%e*o #o!o#ar!o e$ !a !ataforma *iratoria #o$ soorte. Ui#ar s% #e$tro de *ra+edad , ermitir '%e *ire !ireme$te

>= ?ri##io$ar !a +ari!!a de !ásti#o $e*ro B #o$ !a te!a de seda , !%e*o a#er#ar!o a !a 3= -= (=

V.

+ari!!a de !ásti#o #o!o#ada e$ !a !ataforma *iratoria. Ha#er *irar !a +ari!!a A e$ +arias +%e!tas3 ?ri##io$ar !a +ari!!a de +idrio C #o$ !a te!a de seda , !%e*o a#er#ar!o a !a +ari!!a A 5a#i"$do!o *irar +arias +%e!tas. E+ite to#ar !a +ari!!a de +idrio #o$ !a de !ásti#o mie$tras *ira& "sta dee ser *%iada or !a +ari!!a de +idrio. ?ri##io$ar !a +ari!!a de a#r0!i#o D #o$ !a te!a de seda , !%e*o a#"r'%e!o a !a +ari!!a A 5a#i"$do!o *irar +arias +%e!tas3 e+ita$do to#ar!a. Re*istre s%s oser+a#io$es. Reita e! e-erime$to ara +arias #omi$a#io$es de !as +ari!!as.

CUESTIONARIO A. PRODUCCI%N DE CARGA.

?.1. A2 3(434 2 4,22 -( ,-4,9 6,+ 494 2 (2(349639@,9. ;* 93*44( 39+ 26 20,+,226 -(2 (2(349639@,9 ;* ,0@2,3 (69 A! rea!i4ar e! e-erime$to se oser+/ '%e Como !a +ari!!a de +idrio , !a esfera de! e!e#tros#oio se e$#%e$tra$ des#ar*adas& $o 5ará f%er4as '%e i$tera#t)e$ e$tre e!!as or !o '%e $o s%#ederá $ada #o$ !as !ami$i!!as de! e!e#tros#oio.


@


?.".

A2 3(434 2 4,22 -( ,-4,9 @4(,0(+( 49- 39+ 6(- 2 (2(349639@,9 6,+ 93429. ;* 93*44( 39+ 26 20,+,226 -(2 (2(349639@,9  -*,4,-9 25*+ @49@,(-- 2 4,22 -( ,-4,9 A! a#er#ar !a +ari!!a de +idrio re+iame$te frotada oser+amos '%e !as !ami$i!!as de! e!e#tros#oio se ariero$ deido a '%e !a +ari!!a , e! e!e#tros#oio tie$e$ #ar*as i*%a!es. La +ari!!a de +idrio a! ser frotada se e!e#tri4o o #ar*o de esta ma$era !a +ari!!a tra$sfiere s% #ar*a a !as !ami$i!!as de! e!e#tros#oio.

?.. ;* 6*3(-( 39+ 26 20,+,226 -(2 (2(349639@,9 3*+-9 U-. 93 2 (6(4 3(+42 Se rod%#e %$a tra$sfere$#ia de e!e#tro$es desde !a esfera 5a#ia !a +ari!!a or !o '%e e! e!e#tros#oio '%eda #ar*ado ositi+ame$te.

?..

S, U-. 4(0@28 2 4,22 -( ,-4,9 @94 *+ -( @276,39 9 *+ -( 34H2,39 @4(,0(+( 49-. C*72(6 *(49+ 6*6 9>6(43,9+(6 Oser+amos '%e !a +ari!!a de !ásti#o se #ar*a #o$ ma,or i$te$sidad '%e !a +ari!!a de +idrio3 esto se %do +er #%a$do !as !ami$i!!as se ariero$ más e$ e! rimer #aso e$ #omara#i/$ a! se*%$do.

B.

?.1.

TIPO DE CARGA ;UE TIENE UN CUERPO

T90+-9 3909 4((4(+3, 2 345 -(2 ,-4,9 3*+-9 6( 49 39+ 6(-. ;* ,@9 -( 345 -*,(4( 2 4,22 -( ,-4,9 3*+-9 6( 49 39+ 6(- La +ari!!a de +idrio a! ser frotada #o$ seda ad'%iere %$a #ar*a ositi+a

?.".;* ,@9 -( 345 ,(+( 2 4,22 -( 34H2,39 La +ari!!a de a#r0!i#o se #ar*a $e*ati+ame$te tie$e %$a #ar*a ositi+a.

C. ATRACCI%N Y O REPULSI%N DE CARGAS.

?.1. A2 3(434 2 4,22 B  2 4,22 A EJ,6( 433,+ 9 4(@*26,+ P94 * 5,4 2 4,22 A Amas +ari!!as so$ de! mismo materia! or !o '%e a! #ar*ar!as ad'%iere$ !a misma #ar*a , a! a#er#ar!as e2er#e$ %$a f%er4a de re%!si/$. A! a#er#ar !as +ari!!as se ree!e$ 5a#ie$do '%e #%a$do más a#er#amos !a +ari!!a B a !a +ari!!a A esta )!tima se a!e2a más rod%#ie$do !os *iros.





?.". G,447 2 4,22 A -(6345- 2 3(43746(2( 2 4,22 B 345- P94 * No deido a '%e !a +ari!!a A a! $o estar #ar*ada se e$#%e$tra e$ estado $e%tro3 sim!eme$te 5a, i$d%##i/$ o!ari4á$dose !as #ar*as.

?..

;* 6*3(-( 6, 6( 93 2 4,22 A 345- 39+ 2 4,22 B 0>,+ 345- EJ@2,*( (2 (+0(+9 Se ree!e$ ,a '%e a! #ar*ar!as estas ad'%iere$ #ar*as i*%a!es.

?..

;* 6*3(-( 3*+-9 93 39+ 2 0+9 2 4(5,+ 345- -( 2 4,22 EJ@2,*( La +ari!!a a%tomáti#ame$te se $e%tra!i4a3 ,a '%e $osotros a! estar e$ #o$ta#to #o$ !a tierra !a $e%tra!i4amos.

VI.

CONCLUSIONES = E$ !a rá#ti#a rea!i4ada se %do #omroar e-erime$ta!me$te !a e-iste$#ia de !a #ar*a e!"#tri#a media$te !os e-erime$tos rea!i4ados.

>= Tami"$ e$ e! e-erime$to 8rod%#imos difere$tes tios de #ar*a e!"#tri#a media$te e! ro#eso de frotamie$to.

3= Se +erifi#o '%e !os #%eros '%e osee$ !a misma #ar*a se ree!a$3 mie$tras '%e !os #%eros de difere$te #ar*as se atrae$

VII.

RECOMENDACIONES Y SUGERENCIA = A! rea!i4ar !a rá#ti#a de !aoratorio seria Te$er #%idado e$ !a %ti!i4a#i/$ de !os materia!es ,a '%e so$ m%, frá*i!es , #%a!'%ier des#%ido %ede o#asio$ar e! da(o irreara!e de !os mismos. >= Traa2ar de ma$era m%, orde$ada , #o$ %$a *%0a de !aoratorio , #o$ !as i$di#a#io$es de! do#e$te3 Tomar !a ma,or ate$#i/$ osi!e a !as i$di#a#io$es de! do#e$te , a%$tar!as. 3= Se*%ir !a metodo!o*0a i$di#ada e$ e! ma$%a! de rá#ti#a. d: No 2%*ar a! mome$to de rea!i4ar !a rá#ti#a de !aoratorio.





e: Te$er m%#5o #%idado a! mome$to de traa2ar #o$ !os materia!es.





EXPERIMENTO : L
OB'ETIVOS 1.1. 1.6. 1.7.

II.

Est%diar , a$a!i4ar #%a!itati+ame$te e! #amo e!"#tri#o. ostrar e-erime$ta!me$te !as !0$eas de #amo e!"#tri#o. Des#riir #%a!itati+ame$te !as !0$eas de #amo e!"#tri#o

MARCO TEORICO Y CONCEPTUAL U$a a,%da #o$+e$ie$te ara oser+ar !a forma de !os #amos e!"#tri#os rod%#idos or distri%#io$es de #ar*a dis#reta o #o$ti$%a es tra4ar !as !0$eas e$ !a misma dire##i/$ '%e e! +e#tor i$te$sidad de #amo e!"#tri#o e$ +arios %$tos. Estas !0$eas se de$omi$a$ !0$eas de #amo e!"#tri#o , está$ re!a#io$adas #o$ e! #amo e!"#tri#o de !a si*%ie$te ma$era.

1. E! +e#tor #amo e!"#tri#o E es ta$*e$te a !a !0$ea de #amo e!"#tri#o e$ #ada %$to. ". E! $)mero de !0$eas or %$idad de área '%e asa$ or %$a s%erfi#ie ere$di#%!ar a !as !0$eas de #amo es roor#io$a! a !a ma*$it%d de! #amo e!"#tri#o e$ esa re*i/$.

Las re*!as '%e se si*%e$ ara tra4ar !0$eas de #amo e!"#tri#o ara #%a!'%ier distri%#i/$ #ar*a so$>

de

1. Las !0$eas de #amo e!"#tri#o #omie$4a$ e$ !as #ar*as ositi+as , termi$a$ e$ !as #ar*as $e*ati+as. 6. Las !0$eas se di%2a$ sim"tri#ame$te sa!ie$do o e$tra$do e$ !a #ar*a. 7. E! $)mero de !0$eas '%e sa!e$ de %$a #ar*a ositi+a o e$tra$ e$ %$a #ar*a $e*ati+a3 es roor#io$a! a !a #ar*a. ;. No %ede$ #r%4arse $%$#a dos !0$eas de #amo e!"#tri#o.





III.

MATERIALES Y E;UIPOS 7.1.Dos +ari!!as de +idrio , %$ tro4o de seda 7.6.Dos !%meros e!e#trostáti#os 7.7.U$a má'%i$a de Fi$s5%rt 7.;.U$ a#e!erador de Va$ de Graaff [email protected]!es de #o$e-i/$

IV.

METODOLOG= 3= -=

de! !%mero e!e#trostáti#o. Rea!i4ar este ro#edimie$to +arias +e#es 5asta '%e !os 5i!os se ara$ #omo se m%estra e$ !a ?i*. 7. Re*istre s%s oser+a#io$es. Des#ar*%e e! !%mero to#a$do e! meta! #o$ !as ma$os. Car*ar dos +ari!!as3 %$a de +idrio , otra de !ásti#o3 , !%e*o #ar*ar a !os !%meros #o$ disti$tas #ar*as3 a#er#ar!os osteriorme$te 5asta ote$er !a #o$fi*%ra#i/$ mostrada e$ !a ?i*.7#. Reetir e! ro#eso a$terior #ar*a$do a !os !%meros #o$ #ar*as de! mismo si*$o 5asta ote$er !a #o$fi*%ra#i/$ mostrada e$ !a ?i*. 7d.

(= Usa$do !a má'%i$a de Fi$s5%rt se %ede ote$er %$ me2or res%!tado. E$ este #aso3 #o$

=

5=

=

%$ a!amre se #o$e#ta %$ e!e#trodo de esta má'%i$a a! soorte metá!i#o de! !%mero& !%e*o se ro#ede a #ar*ar e! !%mero 5a#ie$do *irar e! ma$%rio de !a má'%i$a. Notará '%e !os 5i!os se re#5a4a$ e$tre s0 , se seara$ ta! #omo se m%estra e$ !a ?i*. 7. Co!o'%e dos !%meros a %$a dista$#ia de 1< #m , #o$e#te media$te a!amres a !os dos e!e#trodos de !a má'%i$a de Fims5%rt. 8ro#eda a #ar*ar !os !%meros 5a#ie$do *irar !a má'%i$a de Fims5%rt. Notará '%e !os 5i!os e!e#tri4ados se atrae$ ta! #omo se m%estra e$ !a fi*%ra 7#. Co!o'%e dos !%meros a %$a dista$#ia de 1< #m , #o$e#te media$te a!amres a %$ mismo e!e#trodo de !a má'%i$a de Fims5%rt. 8ro#eda a #ar*ar !os !%meros 5a#ie$do *irar !a má'%i$a de Fims5%rt. Notará '%e !os 5i!os e!e#tri4ados se atrae$ ta! #omo se m%estra e$ !a fi*%ra 7#. Usa$do e! a#e!erador de Va$ de Graaff i$te$te ote$er !as #o$fi*%ra#io$es a$tes me$#io$adas.


1<


V.

CUESTIONARIO ?.1 EJ@2,*( 29 *( 6*3(-( 3*+-9 2 4,22 -( ,-4,9 (6 @*(6 (+ 39+39 39+ 2 >44 0(72,3 -(2 @2*0(49. Lo '%e s%#ede a! o$er e$ #o$ta#to !a +ari!!a de +idrio es '%e 5a#e '%e !a arra metá!i#a se #ar*%e , or e!!o !as !%mi!!as se seare$ esto deido a !a f%er4a de re%!si/$ '%e se *e$era ara #ar*as de! mismo si*$o.

?.". P94 * 90+ 2 940 *( U-. V( 26 @2*06 2 6(4 93- 2 4,22 0(72,3 -(2 @2*0(49 39+ 2 4,22 345- .EJ@2,*(. C%a$do frotamos !a +ari!!a de +idrio esta ad'%iere %$a #ar*a ositi+a3 , a! o$er e$ #o$ta#to e! !%mero #o$ !a +ari!!a de +idrio se tra$sfiere$ !os e!e#tro$es de! !%mero 5a#ia !a +ari!!a de +idrio 5asta '%e se '%ede $e%tra e$to$#es !a +ari!!a metá!i#a se #ar*a de forma ositi+a !o #%a! *e$era '%e !as !%mi!!as de! !%mero se #ar*e$ , or e!!o se ree!a$ or ser de! mismo si*$o.

?.. ;* 4(23,+ 34(( U-. *( 5*4- (2 7+5*29 -( >(4*4 -( 296 ,296 -( 6(- -( 2 @2*0 39+ 2 3+,-- -( (2(34,3,-- C%a$to ma,or sea !a #ar*a '%e 5a, e$ !os 5i!os de !a !%ma3 es ma,or !a re%!si/$ es de#ir a ma,or e!e#tri#idad ma,or á$*%!o aierto.

?.. D(22( 29 *( 9>6(4 3*+-9 (+ (2 (J@(4,0(+9 *,2,8 2 07*,+ -( ,+6*4 6*6(++-9 3944(30(+( (2 +72,6,6. A! %sar !a má'%i$a de i$s5%rst , #o$e#tar!a #ada o!o a #ada %$a de !as !%mi!!as se oser+/ '%e !as !%mi!!as se atra0a$ , esto era más i$te$so #%a$do más f%$#io$aa !a má'%i$a , esto deido a '%e a! #ar*arse !as !%mi!!as #o$ #ar*as o%estas estas se atrae$3 mie$tras '%e a! #o$e#tar !os a!amres a %$ mismo o!o3 !os 5i!os de! !%mero se ree!a$.

?.?. D(634,> 6*6 9>6(43,9+(6 (J@(4,0(+2(6 2 3(4 *69 -(2 3(2(4-94 -( V+ -( G4. E! *e$erador de Va$ de Graaff *e$era #ar*a ositi+a , a! 5a#er #o$ta#to #o$ e! !%mero3 este ad'%iere #ar*a ositi+a a! tra$sferir e!e#tro$es a tierra a tra+"s de! *e$erador3 !%e*o !os 5i!os de! !%mero se seara$ or re%!si/$ e$tre e!!as.


11


VI.

CONCLUSIONES a: Est%diamos #%a!itati+ame$te e! #amo e!"#tri#o : Demostramos e-erime$ta!me$te !as !0$eas de #amo e!"#tri#o #: Las !0$eas de #amo e!"#tri#o se diri*e$ desde !a #ar*a ositi+a 5a#ia #ar*a $e*ati+a. d: E! #amo e!"#tri#o es ta$*e$te a !as !0$eas de #amo.

VII.

SUGERENCIAS Y RECOMENDACIONES a: Rea!i4ar !a rá#ti#a #o$ e! %so de %$a *%0a o %$ ma$%a! de !aoratorio. : Leer e! ma$%a! #o$ !a ma,or ate$#i/$ osi!e , tomar e$ #%e$ta !as i$di#a#io$es de! do#e$te a$tes de rea!i4ar !a rá#ti#a. #: A! 5a#er #o$ta#to !a +ari!!a #ar*ada #o$ e! !%mero3 !a +ari!!a dee mo+erse 5a#ia de!a$te , 5a#ia atrás ara ermitir tra$sferir !a #ar*a or #om!eto

d: Todos !os e'%ios '%e %ti!i4áramos deemos des#ar*ar!o i$mediatame$te des%"s de termi$ar e! e-erime$to. e: No estar 2%*a$do a! mome$to de rea!i4ar !a ra#ti#a e$ e! !aoratorio.


16


EXPERIMENTO : EL GENERADOR DE VAN DE GRAFF I.

OB'ETIVOS 1.1. 1.6. 1.7.

II.

Comre$der e! f%$#io$amie$to de! *e$erador de Va$ de Graaff ostrar e-erime$ta!me$te !a atra##i/$ , re%!si/$ e!e#trostáti#a. Co$o#er !as artes , e! f%$#io$amie$to de este *e$erador de #ar*as e!"#tri#as.

MARCO TEORICO Y CONCEPTUAL E! *e$erador de Va$ de Graaff es %$a má'%i$a e!e#trostáti#a '%e %ti!i4a %$a #i$ta m/+i! ara a#%m%!ar *ra$des #a$tidades de #ar*a e!"#tri#a e$ e! i$terior de %$a esfera metá!i#a 5%e#a. Las difere$#ias de ote$#ia! as0 a!#a$4adas e$ %$ *e$erador de Va$ de Graaff moder$o %ede$ !!e*ar a a!#a$4ar !os #i$#o me*a+o!tios. Las difere$tes a!i#a#io$es de esta má'%i$a i$#!%,e$ !a rod%##i/$ de ra,os 3 esteri!i4a#i/$ de a!ime$tos , e-erime$tos de f0si#a de art0#%!as , f0si#a $%#!ear.

FUNCIONAMIENTO E! *e$erador #o$siste e$ %$a #i$ta tra$sortadora de materia! ais!a$te motori4ada3 '%e tra$sorta #ar*a a %$ termi$a! 5%e#o. La #ar*a es deositada e$ !a esfera or i$d%##i/$ e$ !a #i$ta3 ,a '%e !a +ari!!a metá!i#a o ei$e está m%, r/-ima a !a #i$ta ero $o e$ #o$ta#to. La #ar*a3 tra$sortada or !a #i$ta3 asa a! termi$a! esf"ri#o $%!o or medio de otro ei$e o +ari!!a metá!i#a '%e se e$#ar*a de rod%#ir e$er*0a& esto 5a#e '%e !as art0#%!as de e$er*0a '%e se e$#%e$tra$ de$tro de !a esfera a! 5a#er #o$ta#to #o$ otro #%ero simi!ar 9'%e rod%4#a e$er*0a: asore a'%e!!a rod%#ie$do estáti#a e$ e! #%ero #ai!ar % otro o2eto '%e este e$ #o$ta#to dire#to.


17


III.

MATERIALES Y E;UIPOS 7.1. 7.6. 7.7. 7.;. 7.@. 7.. 7..

IV.

U$ *e$erador de Va$ de Graaff U$a esfera de des#ar*a U$ !%mero e!e#trostáti#o U$ e!e#tros#oio Ca!es de #o$e-i/$ U$ o2eto %$tia*%do á'%i$a Fims5%rst

METODOLOG = Se are !a mitad s%erior de! #as#o , se a2%sta e! tor$i!!o ara '%e !a #orrea '%ede 3= -= (=

= 5= =

,=

ade#%ada , !as r%edas s%erior e i$ferior ara!e!as. Se a2%sta e! #o!e#tor s%erior ara '%e se a#er'%e a! má-imo a !a #orrea3 si$ to#ar!a. Se #o$e#ta e! #o!e#tor #o$ !a o!a de !a des#ar*a e!"#tri#a. Se #o$e#ta e! i$terr%tor de #o!e#tor #o$ e! #o!e#tor dea2o3 a! mismo tiemo3 #o!o'%e !a ta!a de a!amre de tierra e$ e! s%e!o. Se #o$e#ta e! i$terr%tor de f%e$te e!"#tri#a de! motor ara arra$#ar!o. Si !a 5%medad de! amie$te es a!ta3 se e$#ie$de !a !ámara se#adora3 C%a$do e! aire 5)medo es e-e!ido de! aarato3 se aa*a e! motor , se #ierra !a mitad s%erior de #as#o. A5ora e! *e$erador está !isto ara !a demostra#i/$. Se #o$e#ta e! #ir#%ito de tierra de! motor ara arra$#ar!o , rote*er #o$tra !a f%*a de #ar*a. E$ a'%e!!os !%*ares do$de $o e-iste #orrie$te e!"#tri#a , !a 5%medad re!ati+a es me$or a! <3 se %ede re#%rrir a !a oera#i/$ ma$%a!3 es de#ir 5a#er *irar !a ma$i+e!a e$ e! se$tido de! re!o2. C%a$do #omie$4a a f%$#io$ar e! *e$erador3 $o dee to#ar #o$ !as ma$os !as o!as $i !as artes metá!i#as e-%estas. C%a$do de2e de %sar e! *e$erador3 dee 5a#er #o$ta#to !as dos o!as ara '%e se des#ar*%e$ !a e!e#tri#idad rema$e$te3 #o$ !a fi$a!idad de '%e ase #orrie$te a tra+"s de! #%ero 5%ma$o 9$o 5a, e!i*ro ara !a +ida3 or'%e !a #orrie$te es m%, e'%e(a. 8ro#eda a rea!i4ar !as si*%ie$tes e-erie$#ias

.1. ELECTRIZACI%N POR CONTACTO. A: B: C: D: E:

.".

A#er'%e !a o!a de des#ar*a a! #as#o de! a#e!erador de Va$ de Graaff. A! to#ar !a esfera de des#ar*a a! a#e!erador 5ará sa#ado %$ o#o de #ar*a A#er'%e a5ora !a esfera de des#ar*a 5a#ia e! e!e#tros#oio. To'%e !a #ae4a de! e!e#tros#oio #o$ !a esfera de des#ar*a Re*istramos $%estras oser+a#io$es

CAMPO EL&CTRICO DE UN CONDUCTOR CARGADO. a: Tome or !a ase ais!a$te e! !%mero e!e#trostáti#o. : A#er'%e !os 5i!os de! !%mero a! #as#o.


1;


#: Tome %$ so!o 5i!o de! !%mero , des!á#e!o a!rededor de! #as#o si*%ie$do #ir#%itos ara!e!os a! e#%ador o meridia$o 3ero si$ i$te$tar dismi$%ir !a dista$#ia a! #as#o3 e! 5i!o se ma$tie$e a %$a dista$#ia #o$sta$te. Re*istre s%s oser+a#io$es. d: A#er'%e !a esfera de! "$d%!o e!"#tri#o 5a#ia e! *e$erador , oser+e !a i$tera##i/$ e$tre amos. e: Reita este aso ara difere$tes osi#io$es de !a esfera

.

f: Co$ e! *e$erador de Va$ de Graaff aa*ado , re+iame$te des#ar*ado3 diso$*a de %$a !a#a de madera se#a forrada e$ !a arte s%erior #o$ #%a!'%ier !ásti#o *r%eso , 5a*a arar a %$ #oma(ero s%,o sore e!!a3 5a#ie$do '%e #o!o'%e s%s ma$os sore e! #as#o. *: E$#ie$da e! motor de! *e$erador3 !%e*o de #ierto tiemo !os #ae!!os de! a!%m$o se !e+a$tará$. 9Los #ae!!os de! a!%m$o dee$ estar re#i"$ !a+ados , se#os:. L%e*o de esta e-erie$#ia retire !as ma$os de! #as#o. 5: A#er'%e !a !ámara de $e/$ a! #%ero de! a!%m$o si$ to#ar!o i: De2e asar #ierto tiemo 5asta '%e e! #ae!!o a2e i$di#a$do '%e ,a se 5a des#ar*ado3 e$to$#es re#i"$ 5á*a!o a2ar de !a ta!a. K8ro#eda #o$ #%idado , #o$ #a!ma 2: A#er'%e !a !ámara de $e/$ a! #%ero de! a!%m$o si$ to#ar!o M: De2e asar #ierto tiemo 5asta '%e e! #ae!!o a2e i$di#a$do '%e ,a se 5a des#ar*ado3 e$to$#es re#i"$ 5á*a!o a2ar de !a ta!a. K8ro#eda #o$ #%idado , #o$ #a!ma

V.

CUESTIONARIO ?.1 EJ@2,*( 29 *( 6*3(-( 3*+-9 2 >92 -( @4*(> 6( 2( 3(43 6( 2(= -(2 (2(349-9 3(+42. ;* 6*3(-( 3*+-9 2 >92 -( @4*(> (6 @*(6 (+ 39+39 39+ (2 (2(349-9 3(+42 -(2 (2(349639@,9. La esfera de des#ar*a tra$sfiere #ar*a 5a#ia e! e!e#tros#oio 5a#ie$do '%e se #ar*a ositi+ame$te3 e+ide$#iá$dose e$ !a seara#i/$ de !as !ami$i!!as de! e!e#tros#oio.

?.". A2 3(434 (2 @2*0(49 (2(34967,39 2 5(+(4-94 -( V+ -( G4. ;* 6*3(-( 39+ 296 ,296 -( 6(- EJ@2,*(. Los 5i!os de seda de! !%mero e!e#trostáti#o se !e+a$ta$ #asi forma$do %$a fi*%ra de %$a a!mera3 deido a! f!%2o de #orrie$te de !a esfera de Va$ de Graaff #ar*á$dose as0 ositi+ame$te.

?.. ;* ,@9 -( 6,0(4H ,(+( (2 30@9 (234,39 @49-*3,-9 @94 (2 3639 -(2 5(+(4-94 EJ@2,*(


1@


Deido a '%e $o 5a, $i$*)$ otro #amo '%e ert%re e! #amo de! *e$erador3 e! Camo e!"#tri#o será radia! 5a#ia af%era. La distri%#i/$ de #ar*a tie$e simetr0a esf"ri#a !%e*o3 !a dire##i/$ de! #amo es radia!.

?.. P94 * 296 3>(2296 -(2 2*0+9 6( 2(++ 8or'%e e! *e$erador #omie$4a a *e$erar #ar*a ositi+a , !o tra$sfiere a !a a!%m$a3 , esta #omie$4a a #ar*arse ositi+ame$te , or e! e-#eso de roto$es s% #ae!!o se !e+a$ta.

?.?.C*+-9 U-. 3(43 (2 *>9 -( +(+ 2 2*0+9 ;* 9>6(4 EJ@2,*( 6* 4(6@*(6. Se oser+/ '%e se re$di/ , 5%o %$a e'%e(a des#ar*a3 ,a '%e e! t%o de $e/$ a#t)a #omo i$d%#tor , $e%tra!i4a !a #ar*a.

?.$.E2 4-,9 -(2 3639 (64,39 (6 -( "# 30 -((40,+(. C*7+ 345 @*(-( @49-*3,4 6,+ @49934 2 4*@*4 (234,3 (+ (2 ,4(. Q=

7 × 1<

A

× <.6

E × 1<

A

7

Q = 1.77 ×1< −

6

1 =

×1<

7

−6

E

× <.6

6

× 1<

= 1.77 ×1<

−7

×

E =

E × 1<

×

Q

<.6

−@

?..E2 (2(349-9 39+-*394 (64,39 -( *+ 5(+(4-94 -( V+ -( G4 (67 345-9 6 *+ @9(+3,2 -( #1 1#$ V. 22( (2 4-,9 0H+,09 *( -(>( (+(4 (2 3634+ (64,39 @4 *( +9 93*44 2 4*@*4 -,(234,3 -(2 ,4(. A

7 × 1<

=

V R

( <.1C ×1< ) A

R =

7 × 1<

A

R = <.
VI.

CONCLUSIONES

a: Comre$dimos e! f%$#io$amie$to de! *e$erador de Va$ de Graf : ostramos e-erime$ta!me$te !a atra##i/$ , re%!si/$ e!e#trostáti#a.

#: Co$o#imos !as artes , e! f%$#io$amie$to de este *e$erador de #ar*as e!"#tri#as.


1


VII. SUGERENCIAS •

Deemos !eer e! ma$%a! de rá#ti#a , 5a#er !!e*ar #%a!'%ier tio de #o$s%!ta a! do#e$te a$tes de !!e+ar a #ao e! e-erime$to3 e! e'%io se dee %sar #o$ #%idado.

EXPERIMENTO ?: LA 'AULA DE FARADAY I.

OB'ETIVOS 1.1. 1.6. 1.7.

II.

?ami!iari4arse #o$ e! f%$#io$amie$to de !a 2a%!a de ?arada,. A!i#ar !os #o$o#imie$tos ote$idos e$ #!ases. Determi$ar e$ do$de reside !a #ar*a e!"#tri#a e$ %$ #o$d%#tor

MARCO TEORICO Y CONCEPTUAL Se #o$o#e #omo 2a%!a de ?arada, e! efe#to or e! #%a! e! #amo e!e#troma*$"ti#o e$ e! i$terior de %$ #o$d%#tor e$ e'%i!irio es $%!o3 a$%!a$do e! efe#to de !os #amos e-ter$os. Esto se dee a '%e3 #%a$do e! #o$d%#tor está s%2eto a %$ #amo e!e#troma*$"ti#o e-ter$o3 se o!ari4a3 de ma$era '%e '%eda #ar*ado ositi+ame$te e$ !a dire##i/$ e$ '%e +a e! #amo e!e#troma*$"ti#o3 , #ar*ado $e*ati+ame$te e$ e! se$tido #o$trario. 8%esto '%e e! #o$d%#tor se 5a o!ari4ado3 este *e$era %$ #amo e!"#tri#o i*%a! e$ ma*$it%d ero o%esto e$ se$tido a! #amo e!e#troma*$"ti#o3 !%e*o !a s%ma de amos #amos de$tro de! #o$d%#tor será i*%a! a <.

Se o$e de ma$ifiesto e$ $%merosas sit%a#io$es #otidia$as3 or e2em!o3 e! ma! f%$#io$amie$to de !os te!"fo$os m/+i!es e$ e! i$terior de as#e$sores o edifi#ios #o$ estr%#t%ra de re2i!!a de a#ero. U$a ma$era de #omroar!o es #o$ %$a radio si$to$i4ada e$ %$a emisora de O$da edia. A! rodear!a #o$ %$ eri/di#o3 e! so$ido se es#%#5a #orre#tame$te. Si$ emar*o3 si se s%stit%,e e! eri/di#o #o$ %$ ae! de a!%mi$io3 !a radio de2a de emitir so$idos> e! a!%mi$io es %$ #o$d%#tor e!"#tri#o , ro+o#a e! efe#to 2a%!a de ?arada,. Este fe$/me$o3 des#%ierto or i#5ae! ?arada,3 tie$e %$a a!i#a#i/$ imorta$te e$ a+io$es o e$ !a rote##i/$ de e'%ios e!e#tr/$i#os de!i#ados3 ta!es #omo dis#os d%ros o reetidores de radio , te!e+isi/$ sit%ados e$ #%mres de mo$ta(as , e-%estos a !as ert%ra#io$es e!e#troma*$"ti#as #a%sadas or !as torme$tas.


1


III.

MATERIALES Y E;UIPOS 7.1. 7.6. 7.7. 7.;. 7.@. 7..

IV.

Dos !%meros e!e#trostáti#os. U$a 2a%!a de ?arada, U$a ase #o$ soorte ara #o!o#ar !a 2a%!a de ?arada, U$a má'%i$a de Fims5%rst o %$ *e$erador de Va$ de Graaff U$ e!e#tros#oio Ca!es de #o$e-i/$

METODOLOG
>=

3= e: f: *: 5: i: 2:

F,5. ". Instalación del equipo para mostrar el blindaje electrostático Co$ %$ a!amre de #o$e-i/$ de #ore #o$e#te !a 2a%!a de ?arada, #o$ %$ e!e#trodo de !a má'%i$a de Fims5%rst. Ha*a *irar !a ma$i+e!a ara rod%#ir #ar*a e!"#tri#a e$ !a 2a%!a Oser+e !o '%e !e s%#ede a !os !%meros e-terior e i$terior a !a 2a%!a. A$ote s%s oser+a#io$es. Rem!a#e !a má'%i$a de Fims5%rst or e! a#e!erador de Va$ de Graaff , #o$ %$ a!amre #o$d%#tor #o$e#te !a #ae4a de! a#e!erador #o$ !a Ja%!a de ?arada,. Ha*a f%$#io$ar e! a#e!erador , oser+e !o '%e s%#ede #o$ e! !%mero. Des#o$e#te e! a#e!erador de !a 2a%!a3 e! !%mero e-terior ret0re!o de s% !%*ar. A#er'%e !a 2a%!a 5a#ia e! a#e!erador a %$a dista$#ia e'%e(a #omo se m%estra e$ !a ?i*. 7. E$#ie$da e! a#e!erador , oser+e !a des#ar*a #oro$a '%e aare#e.


1


V.

CALCULOS Y RESULTADOS ?.1. EJ@2,*( 29 *( 2( 6*3(-(  296 @2*0(496 3*+-9 2 *2 -( F4-Q (67 39+(3-9 39+ 2 07*,+ -( ,06*46 (+ *+3,9+0,(+9. C%a$do e! !%mero está de$tro de !a 2a%!a de ?arada,3 "ste a esar '%e se !e a!i'%e #%a!'%ier #ar*a está e$ estado $e%tro3 ,a '%e !a #ar*a a!i#ada se distri%,e e$ toda !a 2a%!a3 mas $o e$ !o '%e está e$ e! i$terior.  e! #amo e!"#tri#o a! i$terior de !a 2a%!a es #ero. 8ero si e! !%mero está f%era de !a 2a%!a de ?arada, , está #ar*ada será ree!ida.

?.". EJ@2,*( 29 *( 2( 6*3(-(  296 @2*0(496 3*+-9 2 *2 -( F4-Q (67 39+(3-9 39+ (2 5(+(4-94 -( V+ -( G4. E! !%mero '%e se e$#%e$tra e$ !a arte i$ter$a de !a Ja%!a de ?arada, se $e%tra!i4a3 e! f!%2o de #orrie$te de! *e$erador de Va$ de Graaff $o 5a#e efe#to sore este. ie$tras '%e e! otro !%mero '%e se e$#%e$tra e$ !a arte e-ter$a de !a 2a%!a& si está #ar*ado se !e+a$ta$ !os 5i!os de seda , si $o está #ar*ado3 erma$e#e e$ estado $e%tro.

?.. S(5+ 6*6 9>6(43,9+(6 (J,6( 30@9 (234,39 (+ (2 ,+(4,94 -( 2 *2. EJ,6( 30@9 (234,39 (+ (2 (J(4,94 -( 2 *2 -( F4-Q. '*6,,*( 6*6 4(6@*(66 . No e-iste #amo e!"#tri#o e$ e! i$terior de !a 2a%!a. Esto se dee a '%e3 #%a$do e! #o$d%#tor está s%2eto a %$ #amo e!e#troma*$"ti#o e-ter$o3 se o!ari4a3 de ma$era '%e '%eda #ar*ado ositi+ame$te e$ !a dire##i/$ e$ '%e +a e! #amo e!e#troma*$"ti#o3 , #ar*ado $e*ati+ame$te e$ e! se$tido #o$trario. 8%esto '%e e! #o$d%#tor se 5a o!ari4ado3 este *e$era %$ #amo e!"#tri#o i*%a! e$ ma*$it%d ero o%esto e$ se$tido a! #amo e!e#troma*$"ti#o3 !%e*o !a s%ma de amos #amos de$tro de! #o$d%#tor será i*%a! a <.

?..

E+ -+-( 4(6,-( 2 345 (+ 2 '*2 -( F4-Q

La #ar*a reside e$ toda !a s%erfi#ie de !a 2a%!a ta$to i$terior #omo e-terior3 *e$era$do #ar*as ositi+as , #ar*as $e*ati+as.

?.?. S, 4((0@28 (2 @2*0(49 (J(4,94 @94 *+ (2(340(49 ;* 9>6(43,9+(6 9>,(+(= Las !ami$i!!as de! e!e#tr/metro se are$ i$di#a$do '%e e$ e! e-terior de !a 2a%!a de ?arada, e-iste %$a #ar*a ositi+a.


1


VI.

CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS $.1.

CONCLUSIONES



Se %do oser+ar '%e e$ %$ #o$d%#tor !as #ar*as e!"#tri#as s/!o estaa$ rese$tes más '%e e$ !a s%erfi#ie.  si de$tro de %$ #o$d%#tor 5%e#o $o e-iste $i$*%$a #ar*a3 e$to$#es e! #amo e!"#tri#o $%!o.



Co$ !a e-erie$#ia de! efe#to 2a%!a de ?arada, determi$amos '%e "ste ro+o#a '%e e! #amo e!"#tri#o e$ e! i$terior de %$ #o$d%#tor e$ e'%i!irio sea $%!o3 a$%!a$do e! efe#to de !os #amos e-ter$os.

$.".

SUGERENCIAS Y RECOMENDACIONES

•

•

•

Des#o$e#tar , 5a#er !as des#ar*as #orreso$die$tes de !os e'%ios '%e rod%#e$ #ar*as e!"#tri#as 9má'%i$a de Fims5%rst , *e$erador de Va$ De Graaff:3 des%"s '%e se 5a,a #o$#!%ido !a e-erie$#ia ara e+itar des#ar*as #%a$do se te$*a #o$ta#to #o$ e!!os. a$e2ar #o$ e! #%idado e! *e$erador de +a$ de Graaff. Se*%ir !os asos de !a *%0a ara %$ %e$ e-erime$to3 , #o$s%!tar !as d%das #o$ e! do#e$te.


6<


VII.

BIBLIOGRAF
a: :

SERFA3 R3 ?ISICA VOL II Edit Re+erte3 Esa(a 16 OUNG3 HUGH D3 , ROGER A. ?REEDAN3 ?0si#a %$i+ersitaria3 #o$ f0si#a moder$a +o!%me$ 6 De#imo se*%$da edi#i/$3 "-i#o3 6<<

#:

5tt>PP.a!e#o.#omPe'%ime$tPi$de-.5PesPe'%iamie$toQ dida#ti#oPe!e#trote#$iaQesPe!e#trostati#aQ,Qe!e#troma*$etismoPMitQdida#ti#oQdeQ e!e#trostati#aQMe!Q16
d)

www.buenastareas.com/materias/kit-para-experimentos-electrostaticos/0

ANEXOS


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KIT-PARA-EXPERIMENTOS-ELECTROSTATicos-imprimir.docx

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