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El electroscopio y lageneración de cargaseléctricas por fricción,inducción y conducción.

Universidad Autónoma de Baja CaliforniaCentro de ingeniería y Tecnología Unidad Valle

de las Palmas –  Campus Tijuana

Ávil a Arellano Gonzalo, I saías Peña, Santiago Partida,

Er ick Barrera, Carlos Maldonado  

03/05/2015

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El electroscopio y la generación de cargas eléctricas por fricción, inducción y

conducción.

IX. Competencia: Demostrarexperimentalmente la generación de carga

eléctrica por

Fricción, inducción y conducción, así comola presencia de fuerzas y campo eléctrico

a través de ejemplos ilustrativos con

aplicación práctica para la comprensión del

X. Introducción.

Las primeras experiencias que permitieron

cuantificar la fuerza eléctrica entre dos

cargas seDeben al francés Charles Coulomb, en el

año 1785. A partir de sus resultados,

Coulomb enunció una ley que describe estafuerza, de atracción o de repulsión, la que es

conocida como ley de Coulomb, y que es un

 principio fundamental de la electrostática.

Es importante notar que esta leySolo es aplicable al caso de cargas en reposo

respecto de un sistema de referencia (la sala

de clases, por ejemplo) que se encuentra en

un medio homogéneo.

La existencia del fenómeno electrostático es bien conocido desde la antigüedad, existen

 Numerosos ejemplos ilustrativos que hoy

forma parte de la enseñanza moderna; comoel de comprobar cómo ciertos materiales se

cargan de electricidad por fricción.

Un electroscopio sencillo consiste en unavarilla metálica vertical que tiene una bolita

en la parte superior. Al acercar un objeto

electrizado a la esfera, la varilla y su soportese electrifican y la varilla gira debido a la

carga de igual sigo con el soporte de ésta. Si

se aleja el objeto de la esfera, la varilla, al

 perder la polarización, vuelven a su posiciónnormal.

Cuando un electroscopio se carga con un

signo conocido, puede determinarse el tipo

de carga eléctrica de un objetoaproximándolo a la esfera. Si la varilla gira

significa que el objeto está cargado con el

mismo tipo de carga que el electroscopio.De lo contrario, si la barra vuelve a su

 posición vertical, el objeto y el electroscopio

tienen signos opuestos. Un electroscopio

cargado pierde gradualmente su cargadebido a la conductividad eléctrica del aire

 producida por su contenido en iones. Por

ello la velocidad con la que se carga o

descarga un electroscopio en presencia de uncampo eléctrico puede ser utilizada para

medir la densidad de iones en el aireambiente. Por este motivo, el electroscopio

se puede utilizar para medir la radiación de

fondo en presencia de materiales radiactivos.

El electroscopio también puede ser usado para saber si un material es aislante o

conductor. El primer electroscopio fue

creado por el médico inglés William Gilbert

 para realizar sus experimentos con cargaselectrostáticas. Actualmente este

instrumento no es más que una curiosidad de

museo, dando paso a mejores instrumentoselectrónicos.

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XIV. Discusión.

1.  ¿Qué sucedió al frotar los diferentes

materiales y acercarlos al

electroscopio? El electroscopio se

movía debido a la atracción y

repulsión de las cargas

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2.  ¿Por qué se transfiere la carga a de

un cuerpo a otro al ponerlos en

contacto? La electrización por

contacto es considerada como la

consecuencia de un flujo de cargas

negativas de un cuerpo a otro. Si el

cuerpo cargado es positivo es porque

sus correspondientes átomos poseen

un defecto de electrones, que se verá

en parte compensado por la

aportación del cuerpo neutro cuando

ambos entran en contacto, El

resultado final es que el cuerpo

cargado se hace menos positivo y el

neutro adquiere carga eléctrica positiva. Aun cuando en realidad se

hayan transferido electrones del

cuerpo neutro al cargado

 positivamente, todo sucede como si

el segundo hubiese cedido parte de

su carga positiva al primero. En el

caso de que el cuerpo cargado

inicialmente sea negativo, la

transferencia de carga negativa de

uno a otro corresponde, en este caso,a una cesión de electrones.

3.  ¿Por qué sufre una deflexión la barradel electroscopio al acercar el

material cargado a la esfera superior

de este?

Porque las cargas de la barra y del

material colisionan y rebotan debido a la

repulsión de cargas.

4. ¿Consideras que con estas actividades se

apreció el efecto de la carga eléctrica y por

qué? Si porque la barra del electroscopio se

movía debido a la interacción entre las

cargas de los materiales y el electroscopio.

5  ¿Cuál es la diferencia entre cargar un

objeto por fricción, inducción o

conducción? Por inducción es un

 proceso de carga de un objeto sin

tocarlo directamente, por contacto se

 puede cargar un cuerpo neutro con

solo tocarlo con otro previamente

cargado. En este caso ambos quedan

cargados con el mismo tipo de carga

y por fricción se da al frotar dos

cuerpos.

6  ¿Mencione por lo menos tres

aplicaciones del electroscopio? Para

detectar la presencia de cargaseléctricas, para medir la carga

eléctrica de un objeto, para

experimentos.

7  ¿Puede determinarse el tipo de cargaeléctrica de un objeto aproximándolo

a la esfera del

Electroscopio y bajo qué

condiciones? Si cuando unelectroscopio se carga con un signo

conocido, puede determinarse el tipo

de carga eléctrica de un objeto

aproximándolo a la esfera.

8  ¿Quién realizó los primeros

experimentos que permitieroncuantificar la fuerza eléctrica entre

dos cargas? Charles Agustín de

Coulomb

9  ¿Quién creo el primer electroscopio?

William Gilbert

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VIII. Conclusiones.

El uso del electroscopio permite experimentar y

observar el fenómeno de la atracción y repulsión

de cargas a través de los procesos de carga

(fricción, inducción o contacto), se pueden, medirlas cargas y conocer su signo dependiendo el

sentido y dirección de la barra del electroscopio.

Es una práctica relevante debido a que se puede

apreciar el fenómeno de cargas de forma

práctica, precisa y directa.

Bibliógrafa

X. Bibliografía

Electricidad y Magnetismo, Autor:

Raymond A. Serway, Editorial: Mc Graw-Hill.

Física para Ingeniería y Ciencias: Hans C.

Ohanian y John T. Merkert, Vol. 2.

Editorial: McGraw-Hill.

Física tomo 2, Raymond A. Serway,

Editorial: Mc Graw-Hill.

Física 2, Algebra y Trigonometría, EugeneHecht; Segunda Edición; Editorial.

THOMSON.