7/21/2019 CARGAS ELECTRICAS Y LA MAQUINA DE WIMSHURST.docx
http://slidepdf.com/reader/full/cargas-electricas-y-la-maquina-de-wimshurstdocx 1/10
CARGAS ELECTRICAS Y LA MAQUINA DEWIMSHURST
1. OBJETIVOS:
1. A través de los experimentos se comprobara la existencia de una de las
propiedades de la materia llamada carga eléctrica.2. Experimentar con la electrificación de los cuerpos mediante las diversas
formas.
3. Verificar la interacción electrostática entre cargas de igual signo y de signosopuestos.
. !onocer el funcionamiento y los principios f"sicos de un generador
Electrostático má#uina de $ims%urst.
2. MATERIALES
&a má#uina de $ims%urst 'ablero de destellos
7/21/2019 CARGAS ELECTRICAS Y LA MAQUINA DE WIMSHURST.docx
http://slidepdf.com/reader/full/cargas-electricas-y-la-maquina-de-wimshurstdocx 2/10
!lavi(a de conexión en pantalla )éndulos doble de tecnoport
de seda en varilla
*ueda con punta !ubierta con electrodos esféricos
7/21/2019 CARGAS ELECTRICAS Y LA MAQUINA DE WIMSHURST.docx
http://slidepdf.com/reader/full/cargas-electricas-y-la-maquina-de-wimshurstdocx 3/10
3. MARCO TEORICO
HISTORIA DE LA MÁQUINA DE WIMSHURST
&a má#uina de $ims%urst fue
inventado en +nglaterra por ,ames
$ims%urst - y primero informó en
enero 13 en el momento se sabe
#ue influyen en otras má#uinas de
relativamente alta potencia-
como 'oepler - /olt014
y Voss 154- #ue eran todos un
tanto problemático- debido
principalmente a las inversiones de
polaridad constantes #ue fueron
sometidos a un alto aislamiento
eléctrico y necesarios para el
funcionamiento eficiente. El elegante
dise6o de la má#uina de $ims%urst
resuelve estos dos problemas-
evitando el uso de superficies fi(as y la
inducción de altos volta(es presentes
sólo en las proximidades de loscolectores de carga. En el momento
de la atención de la investigación se
%a centrado en la electricidad para
aplicaciones prácticas- tales como la
iluminación eléctrica- motores
eléctricos- telefon"a y telegraf"a- con gran parte de la investigación básica- #ue
comen0ó por el uso electrostático y extenso de má#uinas de fricción- ya
celebradas. /ab"a un renacimiento en el interés por las aplicaciones prácticas de
estas má#uinas después del descubrimiento de los rayos 7 en 18- seg9n
fuentes de disparo de alta tensión de los tubos de !roo:es - pero con la llegada de
la electrificación generali0ada- se desarrollaron sólo las fuentes más confiables de
energ"a- y discos má#uinas electrostáticas convirtieron dispositivos de
demostración sólo. Actualmente- los generadores mecánicos- electrostáticos sólo
se utili0an en los aceleradores de part"culas- pero más conveniente a los altos
volta(es necesarios- en el caso de la forma de Van de ;raaff 18314 y sus
derivados.
7/21/2019 CARGAS ELECTRICAS Y LA MAQUINA DE WIMSHURST.docx
http://slidepdf.com/reader/full/cargas-electricas-y-la-maquina-de-wimshurstdocx 4/10
¿Cóm !"#$%#&'
&os dos discos de aislamiento y sus sectores de metal giran en direcciones
opuestas #ue pasan por las barras neutrali0adoras cru0adas de metal y por sus
pinceles. <n dese#uilibrio de cargas es inducido- amplificado y almacenado por
dos pares de peines de metal con los puntos situados cerca de la superficie decada disco. Estos colectores se montan sobre un soporte aislante y conectado a
una salida terminal. &a retroalimentación positiva- aumenta la acumulación de
cargas en forma exponencial %asta #ue la tensión de ruptura dieléctrica del aire
alcan0a una c%ispa.
&a má#uina está lista para comen0ar- lo #ue significa #ue la energ"a eléctrica
externa no es necesaria para crear una carga inicial. =in embargo- se
re#uiere energ"a mecánica para tornar los
discos en contra el campo eléctrico- y es
esta energ"a #ue la má#uina convierte enenerg"a eléctrica. &a salida de la má#uina
de $ims%urst es esencialmente
una corriente constante ya #ue es
proporcional al área cubierta por el metal y
los sectores a la velocidad de rotación. El
aislamiento y el tama6o de la má#uina
determinan la salida de volta(e máxima
#ue se puede alcan0ar. &a c%ispa de
energ"a acumulada se puede aumentar
mediante la adición de un par de frascos
&eyden- un tipo de condensador adecuado
para la alta tensión- con los frascos en el
interior de las placas conectados en forma
independiente a cada una de las
terminales de salida y conectados con las
placas exteriores entre s".
(. )ARTES DE LA MÁQUINA DE WIMSHURST
7/21/2019 CARGAS ELECTRICAS Y LA MAQUINA DE WIMSHURST.docx
http://slidepdf.com/reader/full/cargas-electricas-y-la-maquina-de-wimshurstdocx 5/10
14 >isco de acr"lico con placas de esta6o- de igual tama6o- montados sobre
un e(e %ori0ontal- paralelamente- y con escasa distancia entre s"- al usarse se
mueven en sentido contrario.
24 &istón de aislamiento- el cual se encuentra atornillado al e(e.
34 ?arra de electrodos- sus extremos tienen forma de doble esfera y entre las #ue
se efect9a la descarga de c%ispas.
4 ?otellas de &eyden- condensador4.
4 interruptor de aislamiento.
4 !onductor transversal con pinceles de metal .@rente a cada disco- se %a
fi(ado al e(e un conductor transversal- girable- con dos pinceles de metal- #ue
frotan las %o(as de esta6o.
4 Estribo con escobillas. )ara la toma de corriente se emplean dos
escobillas fi(adas a un estribo- en el extremo del listón de aislamiento. &a
distancia entre las escobillas y los discos es regulable- y debe ser de algunos
mil"metros.
4 )alanca de acoplamiento para conexión de las botellas de &eyden.
*. )ROCEDIMIENTO
7/21/2019 CARGAS ELECTRICAS Y LA MAQUINA DE WIMSHURST.docx
http://slidepdf.com/reader/full/cargas-electricas-y-la-maquina-de-wimshurstdocx 6/10
E+)ERIMENTO 1
!olocar el tablero de destellos en el soporte- conectar las fuentes de carga
y aumentar lentamente el volumen de la carga suministrada.
EXPLICACIÓN: =i existe una tensión lo suficientemente alta- se producen
descargas de destellos a través de los espacios libres del tablero de
destellos.
7/21/2019 CARGAS ELECTRICAS Y LA MAQUINA DE WIMSHURST.docx
http://slidepdf.com/reader/full/cargas-electricas-y-la-maquina-de-wimshurstdocx 7/10
E+)ERIMENTO 2
!olocar la clavi(a de conexión en pantalla de seda sobre el soporte-
conectar a las fuentes de carga y acrecentar lentamente la carga aplicada.
EXPLICACIÓN: &as cargas eléctricas tienden a acumularse en la forma
puntiaguda de los cuerpos- es una ley de la electricidad. &as tiras de papel
se elevan y reparten a todos lados debido a #ue se repelen entre s"-
creando una pantalla- esto sucede cuando dos cargas tienen la misma
polaridad. En el caso de la atracción del campo eléctrico- la carga en el
canal de la pared se supone positiva- mientras #ue una part"cula con carga
negativa se introduce en el campo- la carga de la pared mantiene su
magnitud positiva- mientras #ue la carga de la part"cula se cambia de
negativa a una carga positiva. &a clavi(a de conexión en pantalla de seda
también es un electroscopio simple.
E+)ERIMENTO 3
7/21/2019 CARGAS ELECTRICAS Y LA MAQUINA DE WIMSHURST.docx
http://slidepdf.com/reader/full/cargas-electricas-y-la-maquina-de-wimshurstdocx 8/10
!olgar del soporte un péndulo doble de bolitas de sauco en soporte con
ganc%o conectar a la fuente de carga y transmitir una carga a través de
ésta.
EXPLICACIÓN: =e demuestra la repulsión electrostática- #ue dice #ue
signos iguales se repelen. Es por eso #ue las bolitas de sauco se repelen
ya #ue cargan con la misma polaridad.
E+)ERIMENTO (
!olocar la rueda de punta sobre el rodamiento de agu(as en el soporte-
conectar la fuente de carga y transmitir la carga.
7/21/2019 CARGAS ELECTRICAS Y LA MAQUINA DE WIMSHURST.docx
http://slidepdf.com/reader/full/cargas-electricas-y-la-maquina-de-wimshurstdocx 9/10
EXPLICACIÓN: &a rueda con punta
empie0a a girar- debido a #ue la carga fluye rápidamente de las puntas y
éstas tienen un efecto propulsor- es decir se recarga de electrones y va
tratar de eliminar por las puntas- y se produce alrededor un campo eléctrico
muy fuerte- #ue va a manifestarse por un efecto de acción y reacción- y as"
se produce el movimiento. Al aumentar la carga aplicada- aumenta la
velocidad de rotación. En este caso gira en sentido anti %orario.
E+)ERIMENTO *
!olocar el tablero de base sobre el soporte- colocar sobre él bolitas de
sauco y poner encima la cubierta con electrodos esféricos invertida.
!onectar la fuente de carga y aumentar lentamente la cantidad de carga
suministrada- %asta #ue las bolitas de sauco empiecen a bailar. +nterrumpir
el suministro de carga y observar el proceso.
7/21/2019 CARGAS ELECTRICAS Y LA MAQUINA DE WIMSHURST.docx
http://slidepdf.com/reader/full/cargas-electricas-y-la-maquina-de-wimshurstdocx 10/10
EXPLICACIÓN: Bediante una carga de
la misma polaridad- el tablero de base repele las bolitas de sauco y éstospierden o adoptan la carga contraria cuando se aproximan a los electrodos
esféricos. !aen de nuevo y el proceso empie0a otra ve0- a pesar de #ue el
suministro de energ"a se %a interrumpido- ya #ue todav"a existe una
suficiente carga residual.
,. CONCLUSIONES•
Top Related