IDENTIFICACIÓN DE CARGAS - ELECTROSCOPIO

17444002

LABORATORIO No. I

Docente de formación:

ARNULFO CUBILLOS MORENO

Matemático – Físico

Universidad Antonio Nariño

Facultad de Ingeniería Industrial

Electricidad y Magnetismo

Villavicencio

Febrero 26 De 2015

IDENTIFICACIÓN DE CARGAS - ELECTROSCOPIO

17444002

LABORATORIO No. I

Presentado Por:

MARTHA JOHANNA CORONADO MORA

CRISTIAN ANDRES ROMERO SALGADO

JULIAN DAVID MARTINEZ

Universidad Antonio Nariño

Facultad de Ingeniería Industrial

Electricidad y Magnetismo

Villavicencio

INTRODUCCIÓN

La fuerza eléctrica es una fuerza significativamente poderosa, que puede ser

atractiva o repulsiva, de carácter central y además es una fuerza conservativa. Es

la responsable de los enlaces de la materia, explica el movimiento de los

electrones en los diferentes materiales.

Los cuerpos materiales están constituidas de átomos. Estos a su vez contienen

electrones, protones y neutrones.

Cuando un cuerpo posee igual número de electrones que de protones es

eléctricamente neutro o que se encuentra en estado normal.

Cuando dos cuerpos se frotan entre sí una cantidad de electrones pasa el otro. El

cuerpo que pierde electrones queda cargado positivamente. La carga de un

cuerpo se refiere al exceso de carga, él cuál es siempre una cantidad muy

pequeña de su carga total, positiva o negativa.

De lo anterior se deduce el principio de conservación de la carga eléctrica que dice

que las cargas no se crean ni desaparecen, sino que solamente se pueden

trasladar de un cuerpo a otro o de un lugar a otro en el interior del cuerpo dado.

En el presente informe se enfoca en el análisis en la identificación de cargas y el

electroscopio, en la presentación de las propiedades de las cargas eléctricas, por

medio de la recolección de datos y análisis de casos específicos y teoría.

INDICE

INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………

ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

LABORATORIO UNO:

PRIMERA PRÁCTICA:

Identificación de cargas………………………………………………………

SEGUNDA PRÁCTICA:

Electroscopio………………………………………….……………………….

CONCLUSIONES………………………………………………………………………

BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………………

OBJETIVOS

Realizar las prácticas por medio del análisis de casos siguiendo las

recomendaciones e indicaciones del docente y de acuerdo a lo estudiado

periódicamente en electricidad y magnetismo, en situaciones específicas.

LABORATORIO UNO:

Conocer el electroscopio.

Identificar el tipo de carga (Positiva – Negativa) que posee un cuerpo.

Identificar el comportamiento entre las cargas.

MATERIALES

Papel aluminio.

Papel periódico.

Tela.

Paño.

Tubo PVC de 40 cm de largo y ½ pulgada de diámetro.

Palo de madera 40 cm.

Tubo de ebonita y/o resina.

Tubo de fibra de vidrio.

Electroscopio.

PROCEDIMIENTO

1. PRIMERA PARTE:

Frotar los diferentes materiales (papel aluminio, tela, paño) con los diferentes

tubos realizando fricción por algunos segundos y pasar por pedazos pequeños de

papel.

2. SEGUNDA PARTE:

Frotar los diferentes materiales (papel aluminio, tela, paño) con los diferentes

tubos realizando fricción por algunos segundos y pasar por el electroscopio.

LABORATORIO I

PRIMERA PRÁCTICA: Identificación de cargas

OBJETIVO: Comprobar las propiedades de cargas eléctricas.

TEORÍA:

La fuerza electromagnética entre partículas cargadas es una de las fuerzas

fundamentales de la naturaleza. Con frecuencia, la fuerza atractiva es lo

suficientemente fuerte para sostener los pedazos de papel cuando son frotados

con seda o piel. Cuando los materiales se reaccionan de diferentes formas por

esta fricción se dice que están electrificados o que se han cargado eléctricamente.

Hay dos tipos de cargas eléctricas, a las cuales Benjamín Franklin (1706-1790) les

asigno los nombres de positiva y negativa. De las cuáles cargas similares se

repelen entre si y que cargas opuestas se atraen entre sí.

De ahí que algunos materiales son conductores en que las cargas eléctricas se

mueven con bastante libertad, en tanto que en los materiales aisladores las cargas

se mueven con mucha dificultad.

Campo Eléctrico Un campo eléctrico es una región en la cual una carga eléctrica

es capaz de experimentar una fuerza eléctrica como consecuencia de otras cargas

presentes en el lugar. Una carga eléctrica altera el espacio que la circunda, siendo

la intensidad de esa alteración igual a la relación entre la fuerza eléctrica (F) sobre

la carga de prueba (q0).

Líneas de Fuerza Dado que el campo eléctrico tiene una dirección, se pueden

establecer líneas de campo que permitan “visualizar” la distribución del mismo,

determinando los puntos de concentración.

PALO DE MADERA-PEDAZOS DE PAPEL

Procedimiento: el palo de madera es frotado con diferentes materiales (papel aluminio, tela, paño)

PALO DE MADERA PEDAZOS DE PAPEL

PAPEL ALUMINIO Se repelen

TELA Se repelen

PAÑO Se repelen

No desprende ni protones ni neutrones (No hay reacción)

TUBO DE VIDRIO PEDAZOS DE PAPEL

PAPEL ALUMINIO Se atraen

TELA Se atraen

PAÑO Se atraen

Materiales como el vidrio entran en la categoría de aisladores. Cuando se carga

por frotamiento, solo el área que se frota queda cargada y la carga no puede

moverse a otras regiones del material.

TUBO DE FIBRA DE VIDRIO-PEDAZOS DE PAPEL

Procedimiento: tubo de fibra de vidrio es frotado con diferentes materiales (papel aluminio, tela, paño)

TUBO DE EBONITA/RESINA PEDAZOS DE PAPEL

PAPEL ALUMINIO Se atraen

TELA Se atraen

PAÑO Se atraen

La ebonita, al igual que el vidrio, se caracteriza por su muy buen aislamiento;

gracias a esto pueden realizarse los estudios experimentales de la electricidad

estática. El cuerpo que resulta es negro, muy duro y admite el pulimento por el

cual adquiere bastante brillo. La ebonita, como toda mezcla de caucho, está

compuesta por caucho virgen, azufre, acelerantes, antioxidantes, plastificantes,

polvo de ebonita, cargas inertes y, a veces, grafito. Las cargas eléctricas no son

engendradas ni creadas, sino que el proceso de adquirir cargas eléctricas consiste

en ceder algo de un cuerpo a otro, de modo que una de ellas posee un exceso y la

otra un déficit de ese algo entonces aunque la ebonita tenga propiedades de

aislamiento debido a su composicion la barra es que al tener carga positiva los

electrones que poseía la esfera de ebonita fueron atraídos hacia la barra y por lo

tanto esta adquirió una carga negativa por tener un exceso de electrones.

TUBO EBONITA/RESINA-PEDAZOS DE PAPEL

Procedimiento: tubo de fibra de ebonita/resina es frotado con diferentes materiales (papel aluminio, tela, paño)

TUBO PVC PEDAZOS DE PAPEL

PAPEL ALUMINIO Se atraen

TELA Se atraen

PAÑO Se atraen

La fuerza atractiva es lo suficientemente fuerte para sostener los pedazos de

papel, el tubo PVC esta electrificado esto por lo que el material fue frotado con

(papel aluminio, tela, paño), lo cual se atrajo los papelitos. El estado electrificado

se debe a una trasferencia de carga de un cuerpo a otro. Por lo tanto un cuerpo

gana cierta cantidad de carga negativa neta en este caso el tubo de PVC frotado

mientras el otro gana una cantidad igual de carga positiva neta (papel aluminio,

tela, paño). La materia neutra sin carga contiene tantas cargas positivas (protones

con núcleos atómicos) como cargas negativas (electrones).

El tubo PVC atrae pedacitos de papel periódico debido a que las cargas se

desplazan en el papel. Este es neutro pero esta polarizado.

PRIMERA PRÁCTICA: Electroscopio

OBJETIVO: Comprobar las propiedades de cargas eléctricas.

TEORÍA:

El electroscopio es un aparato que nos muestra si un cuerpo posee carga

eléctrica. Al acercar un cuerpo C cargado negativamente a una determinada

distancia, los electrones libre del alambre metálico serán repelidos hasta el

TUBO PVC-PEDAZOS DE PAPEL

Procedimiento: tubo PVC es frotado con diferentes materiales (papel aluminio, tela, paño)

extremo de las laminillas. Esta recibe un exceso de electrones que crean la

repulsión. La parte superior del electroscopio queda cargado positivamente. Si se

aleja de un cuerpo c del electroscopio éste volverá a su estado inicial.

La distribución de la carga producida en el electroscopio fue inducida por el cuerpo

C. este fenómeno denomina inducción electrostática; el cuerpo se recibe el

nombre de inductor la parte metálica del electroscopio es el inducido.

MATERIALESPAPEL

ALUMINIOTELA PAÑO

PVC Se repelen Se repelen Se repelen

PALO DE MADERA No hay reacción No hay reacción No hay reacción

FIBRA DE VIDRIO Se repelen Se repelen Se repelen

EBONITA Se repelen Se repelen Se repelen

Mediante esta práctica de laboratorio a cerca de cargas eléctricas se pudo observar que al frotar con la tela, el papel de aluminio y el paño, los diferentes materiales o instrumentos de trabajo tales como la ebonita, y el tubo pvc estos, se cargaban electro negativamente, haciendo que al acercarlo a él electroscopio este se moviera de forma repulsiva al material, indicando la cantidad de cargas negativas del material respectivo. Algunos de estos materiales tales como el vidrio no ocasionaron desplazamiento de la aguja del electroscopio al acercarlos, claro está, luego de haber sido frotados, debido a que se carga negativa es muy mínima. Y por último el palo de madera ya que este no presenta ninguna reacción en las láminas del electroscopio al haber sido frotado con los el paño la tela y la lámina de aluminio.

ELECTROSCOPIOProcedimiento: tubo PVC, tubo de fibra de vidrio, palo de madera, tubo ebonita es frotado con diferentes materiales (papel aluminio, tela, paño), se acercan al electroscopio, observar si se repelen o se atraen.

CONCLUSIONES

Se conoció el electroscopio, las propiedades, su composición y el

funcionamiento de este en el proceso de identificación de carga

Con la ayuda del electroscopio se logró identificar el tipo de energía que

posee un cuerpo gracias a los comportamientos que este nos permite

identificar a simple vista.

Las cargas que posee un cuerpo nos permiten identificar su

comportamiento en el ambiente y gracias este laboratorio nos permite

acercarnos a su naturaleza pudiendo así conocer el comportamiento de las

cargas.

BIBLIOGRAFÍA

Módulo 2050502 – ELECTRICIDAD Y ELECTROMAGETISMO. Gómez F.

Universidad Nacional Abierta y A Distancia – UNAD.

Colombia. Física Tomo II. Cuarta edición. Mc Graw Hill. Raymond A.

Serway.