ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORALInstituto de Ciencias FISICAS

INFORME DE LABORATORIO DE FISICA C

Perteneciente a: Paralelo:

Profesor: Fecha:

Tema: ELECTRIZACIÓN

OBJETIVOS:

Evidenciar, reconocer y explicar, lo que es la polarización y los procesos de electrización por frotación, inducción y contacto a través de la realización de varios experimentos electrostáticos.

RESUMEN:

Esta práctica de fue mas cualitativa y fue muy interesante ya que se pudo observar y reconocer cada uno de los tipos de electrización que son por frotación, por inducción y por contacto, también se pudo evidenciar los efectos de la polarización electrostática, todo esto gracias a unos experimentos muy sencillos.

Mediante los experimentos se pudo observar como se puede cargar a un cuerpo con tan solo frotarlo contra otro objeto de distinto material, o por ponerlo en contacto con otro objeto cargado, o por inducirlo; la carga que adquiera dicho objeto puede ser positiva o negativa según el tipo de material.

INTRODUCCIÓN

La electrización es uno de los fenómenos que estudia la electrostática.Para explicar como se origina la electricidad estática, hemos de considerar que la materia está hecha de átomos, y los átomos de partículas cargadas, un núcleo rodeado de una nube de electrones. Normalmente, la materia es neutra (no electrizada), tiene el mismo número des cargas positivas y negativas. Algunos átomos tienen más facilidad para perder sus electrones que otros. Si un material tiende a perder algunos de sus electrones cuando entra en contacto con otro, se dice que es más positivo en la serie Triboeléctrica. Si un material tiende a capturar electrones cuando entra en contacto con otro material, dicho material es más negativo en la serie triboeléctrica.

En física, se denomina electrización al efecto de ganar o perder cargas eléctricas, normalmente electrones, producido por un cuerpo eléctricamente neutro.

Tipos de electrizaciónPor Frotamiento Por Contacto Por Inducción

• Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros, ambos se cargan, uno con carga positiva y otro con carga negativa.• Los cuerpos electrizados por frotamiento producen pequeñas chispas.

• Se puede cargar un cuerpo con solo tocarlo con otro previamente cargado. • Ambos quedan con el mismo tipo de carga, es decir, si toca un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el primero también queda con carga positiva.

• Un cuerpo cargado eléctricamente, puede atraer a otro cuerpo que esta neutro.• Cuando acercamos un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, las cargas con signo opuesto a la carga del cuerpo electrizado se acercan a este.

Leyes de la electrostáticaLey cualitativa

(propiedades de la carga eléctrica)Ley cuantitativa(Ley de Coulomb)

• Cargas del mismo signo se repelen.• Cargas de signos diferentes se atraen.

• La fuerza de atracción o repulsión que existe entre dos cuerpos cargados es directamente proporcional a la carga de cada cuerpo e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

Aislantes y conductores eléctricos

Los cuerpos, según su capacidad de trasmisión de la corriente eléctrica, son clasificados en conductores y aisladores. Conductores son los que dejan traspasar a través de ellos la electricidad. Entre éstos tenemos a los metales como el cobre. En general, los metales son conductores de la electricidad. Aisladores o malos conductores, son los que no permiten el paso de la corriente eléctrica, ejemplo: madera, plástico, etc.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Clasificación De Los Materiales De Acuerdo A Sus Propiedades Eléctricas.

Lista de materiales:

Tubo plástico, regla de plástico, lamina de acetato, franela, tela de lana, algodón y seda, globo, sal o pimienta, hilo, papel aluminio, celofán, crepe, madera, frasco de vidrio, alambre de cobre, bincha metálica, cinta adhesiva ancha transparente.

2. Pegando una lamina de acetato y un globo a la paredFrote una lámina de acetato contra la portada de un cuaderno o frótela con un abrigo, pañuelo o un pedazo de papel. Luego inténtela pegarla contra la pared.Luego inténtela frotar pero aislando su mano con un papel o pañuelo.Repita el procedimiento pero con globo.Anote los resultados.

3. Acetatos PegajososColoque 2 acetatos en la mesa y frótelos varias veces con papel.Tome los acetatos en la orilla, uno en cada mano.Acercar los lados frotados sin que se toquen.Luego acerque los lados no frotados.Repita el procedimiento, ahora con cinta adhesiva.

4. Limpiadores Electrostáticos

• Confetis saltarinesEsparcir en un vidrio o plástico transparente un puñado de confeti.Frotar un acetato con pañuelo de seda varias veces.Poner la cara del acetato frotado sobre el recipiente de vidrio.Anotar lo observado.

• Globo atrayente Espolvorear sal o pimienta molida sobre una hoja de papel.Inflar un globo y anudarlo.Frotar el globo con seda.Acercar la parte frotada del globo a la sal o pimienta.Anotar lo observado.

• Regla pegajosaFrote una regla de plástico con un pañuelo de lana o un abrigo y acérquela a pequeños trocitos de papel colocados sobre un cuaderno.Anote lo observado.

5. Un Solo ToqueFrote una regla de plástico nuevamente, luego toque la regla con su dedo. acérquela a los trocitos de papel nuevamente y anote lo observado.

6. El ElectroscopioConstruya un electroscopio casero utilizando investigaciones y bibliografías varias.Acerque un cuerpo cargado negativamente a la pelota de aluminio.Ahora uno cargado positivamente.Nuevamente acerque dicho cuerpo pero toque la parte metálica del electroscopio.Anote dichas observaciones

7. El Péndulo Consulte los materiales para construir dicho péndulo.Acerque un cuerpo cargado al péndulo, evite ponerlos en contacto.Vuelva a hacer lo mismo pero haga contacto con el péndulo.Envuelva el péndulo con papel aluminio y repita lo anterior.

8. Generador de Van de GraaffEncienda el generador de Van de Graaf.Compruebe la presencia de electrización acercando el cabello de alguien y también los bellos de los brazos, teniendo mucho cuidado de no tocar el generador.Acercar una pequeña bola y observar dicha chispa.Descargar el Generador.

OBSERVACIONES Y RESULTADOS

1. Clasificación De Los Materiales De Acuerdo A Sus Propiedades Eléctricas.

Conductores AislantesPapel aluminio (aluminio) Tubo y regla de plástico (polímeros)Alambre de cobre (cobre) Franela, tela de lana, algodón y seda, hilo (celulosa)Bincha metálica (hierro) Globo (goma o caucho)

Sal y pimienta (yodato de sodio, piperina)Papel celofán, crepe (polímero celulosa y celulosa)Madera (celulosa)Frasco de vidrio ( (SiO2), (Na2CO3) y(CaCO3))Cinta adhesiva (polímero plástico)

2. Pegando una lamina de acetato y un globo a la pared

Como el acetato quedo cargado por la electrización por frotación, este se quedó pegado contra la pared al igual que los globos.También pasa algo interesante cuando acercamos el globo cargado hacia un chorro de agua, ya que esta se aleja un poco debido a que el agua va cargado del mismo signo de la carga del globo.

3. Acetatos Pegajosos

Al frotar los acetatos con papel estos se pegaron como se ve en la imagen, pero esto sucedía si juntaba una cara frotada con otra que estaba sin frotar. Ahora si juntaba ambas caras frotadas se repelían.Esto se debe a que la una cara frotada queda cargada y la otra cara no. Por eso si acercamos las caras mencionadas se atraen. Lo mismo sucede cuando acercamos las caras frotadas, estas están cargadas con igual sigo de carga y por eso es que se repelen.

4. Limpiadores Electrostáticos • Confetis saltarines

Se observa que los confetis son atraídos al acetato que esta cargado de un lado de la cara, pero si volteamos el acetato, ya no pasa nada porque solo se cargó al acetato de un solo lado.

• Globo atrayente

Para este experimento lo realizamos con papel y después con sal. Primero al frotar el globo, este queda cargado y si lo acercamos hacia unos trocitos de papel, estos eran atraídos hacia el globo. Después realizamos el mismo caso pero ahora con sal, el resultado fue el mismo solo que no hizo falta acercar mucho el globo hacia la sal y esta se pegaba al globo de inmediato, en cambio con el papel se demoraba un poquito en pegarse. Esto acontecimiento se debe a que acercamos un objeto cargado (el globo) hacia un objeto neutro (sal) y por propiedades de cargas estos se atraen.

• Regla pegajosa

Al frotar la regla con el paño de lana, la regla queda cargada negativamente, esto quiere decir que los electrones fueron transferidos de la regla hacia la lana. Entonces como la regla esta cargada los trocitos de papel neutros se atraen hacia la regla.

5. Un Solo ToqueAl frotar la regla nuevamente y luego tocarla con el dedo. Entonces la regla debería haberse quedado descargada porque estoy haciendo tierra pero no sucedió debido a que mis dedos también estaban cargados por tanto frotamiento, esto lo comprobé cuando al tocar la regla con el dedo y acercar la regla a trocitos de papel estos seguían siendo atraídos hacia la regla.

6. El Electroscopio

Cuando acercamos el objeto cargado al bulbo metálico del electroscopio (neutro) claramente se ve que la agujita de este se movía en contra de las manecillas del reloj. Esto sucedía si acercábamos un objeto cargado tanto negativo como positivamente.

Ahora en otro experimento lo que hicimos fue que el globo cargado tuviera contacto con el bulbo metálico, y se observó que la aguja del electroscopio se quedo un poquito elevada. Esto se debe a que al haber contacto entre el globo cargado y el electroscopio neutro, el electroscopio se quedo cargado también porque el globo le transfirió carga.

7. El Péndulo

Al acercar al péndulo un tubo de PVC cargado, la esfera metálica (neutra) es atraída hacia el tubo. Ahora se pudo observar que cuando el tubo cargado se acercó demasiado a la esferita del péndulo, esta se puso en contacto con el tubo y en menos de un segundo se separaron. Esto se

debe a que al haber contacto ambos objetos quedaron cargados con la misma cantidad de carga y con el mismo signo de carga y por lo tanto se separaron.

8. Generador de Van de Graaff

Observamos la presencia de electrización que fue producida por una banda de caucho que giraba.Al acercar el cabello de una persona, el cabello se siente atraído hacia el generador como lo muestra la imagen. Esto se debe a que el generador se esta electrizando. También se podía observar que cuando se acercaban y se ponían en contacto las dos esferas del generador, se producía una pequeña chispa porque en el generador se acumulaba mucha carga eléctrica.

Nota: el aparato generó grandes potenciales electrostáticos. Por eso se debe tener cuidado y no se lo debe tocar, y después de su uso descargarlo.

ANÁLISISa) ¿Influye la humedad en la obtención de los resultados de los experimentos de esta práctica?, En qué forma?Los objetos cargados eléctricamente tienden a perder su carga con mayor rapidez, dificultando la observación de algunos fenómenos.

b) ¿Por qué las hojas del electroscopio se separan cuando se acerca la barra?Porque la barra ya sea que esta cargada positiva o negativamente, al acercarse al bulbo lo que hace es que atrae las cargas de distinto signo al del bulbo y entonces la hoja queda con carga y se repele de la otra hoja.

c) ¿Para qué propósito sirvió su dedo cuando tocó el electroscopio?Para que las cargas del bulbo se trasladen a tierra y por tanto el electroscopio quede cargado eléctricamente.

d) ¿Qué tipo de carga adquiere un electroscopio cuando se carga por contacto?Pues eso depende del objeto con que se tenga el contacto, es decir si el objeto esta cargado positivamente pues se transfiere carga positiva al electroscopio, etc.

CONCLUSIONES

Debido a los resultados obtenidos en la práctica y cumplidos todos los objetivos, se concluye lo siguiente:

Se comprobó y reconoció cada uno de los tipos de electrización, y estos son: por frotación, por contacto y por inducción a través de experimentos electrostáticos.

Se comprobó que objetos cargados con carga del mismo signo se repelen y que cargados con carga de distinto signo se atraen.

Concluimos que el electroscopio puede ser cargado por inducción y por contacto.

Cuando un cuerpo esta está cargado, al tener contacto con tierra este se vuelve neutral (sin carga).

Se comprobó que el Generador de Van de Graff genera campo eléctrico y que acumula una gran cantidad de carga eléctrica.

BIBLIOGRAFIA

Guía de Laboratorio de Física C. ICF - ESPOL. Revisión IV

http://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/cargaycampoelectricos/contenidos/01d56993080930f36.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Electrizaci%C3%B3n

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/AislantesyConducElectricos.htm