Reportes de física

Electroscopio. Máquina de influencia. Tipos de carga. Ley de columb. Erizo. Dualidad de Cargas. Molinete electroestático. Corriente. Lámpara flueorescente. Lluvia de rayo

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OBJETIVOS

La comprensión de que en condiciones normales, la materia es eléctricamente neutra, entendiendo con esta afirmación que cada átomo posee el mismo numero de protones que de electrones.

La comprensión por medio de los experimentos, de fenómenos eléctricos, así comprender mejor los conceptos de las cargas eléctricas y así del porque la atracción y repulsión entre las cargas eléctricas.

El análisis del porque un cuerpo adquiere o cede electrones, y la producción de un desequilibrio y así analizar el fenómeno eléctrico del decir porque un cuerpo se encuentra electrizado.

Estudio del porque se debe el fenómeno de electrización por frotamiento observado en los experimentos en laboratorio.

Entender el porque en un material conductor es aquel cuyos electrones de valencia se pueden mover con libertad dentro del material conductor, mientras que en un material no conductor, los electrones estén fuertemente ligados, por lo que no se tiene libertad de moverse dentro del material el cual es no conductor.

El estudio mediante la observación en laboratorio, por medio de los experimentos realizados, que dos cargas eléctricas, puestas en presencia una de otra, ejercen entre sí una fuerza de atracción o repulsión. Por medio de una balanza de torsión la demostración que la fuerza de atracción o de repulsión que se ejerce entre dos cuerpos electrizados es: a) directamente proporcional a las cargas de los dos cuerpos electrizantes, b) inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa a los dos cuerpos electrizados.


EXPERIMENTO No.1:

EL ELCTROCOSCOPIO

Se utiliza para la lectura de carga por medio de la transferencia de carga, dicha lectura de carga se realiza al observar una deflexión en la varilla de carbón que posee el electroscopio, la deflexión se debe inicialmente a la inducción de carga por medio de frotamiento de una regla la cual se encuentra en estado neutro, pero al entrar en contacto por frotamiento se produce la liberación de, ya sea protones o electrones, los cuales al entrar en contacto con el electroscopio producen un desequilibrio de carga, la cual produce un momento torsor en la varilla de carbón, la cual es un excelente conductor eléctrico, se recuerda que inicialmente el electroscopio se encuentra en estado neutro.

EXPERIMENTO No.2 EL RAYO

MAQUINA DE INFLUENCIA

Con la existencia de cargas positivas y negativas, en igual numero, en un cuerpo conductor al estado neutro puede ponerse de manifiesto mediante los llamados fenómenos de influencia. En la figura de la maquina de influencia el rayo observado es la consecuencia de transferencia de carga de un lado hacia otro observando así, la alteración del equilibrio entre dos cuerpos que en inicio se encontraban en un estado neutro.

EXPERIMENTO No.3

TIPOS DE CARGA:

Existen dos tipos de carga en la naturaleza que al estar en equilibrio el cuerpo que las posea se encuentre eléctricamente neutro, pero cuando existe la transferencia tanto de protones (cargas positivas) como electrones (carga negativa), se produce un desequilibrio produciendo así fuerzas eléctricas, campos magnéticos, etc. Para fines de estudio de este laboratorio se pudo observar en el electroscopio cuando se produjo un desequilibrio de cargas, dicho desequilibrio producido por un agente externo en este caso la regla la cual, al momento de ser frotada con el paño, produjo una liberación de protones, los cuales atrajeron a los electrones del electroscopio, a la parte superior del mismo quedando los electrones en la superficie del electroscopio produciendo una fuerza eléctrica la cual produjo el momento torsor en la varilla de grafito, concluyendo con esto que las cargas distintas se atraen y las opuestas sufren repulsión.

EXPERIMENTO No. 4

LA LEY DE COULOMB:

La ley de Coulomb se parece a la ley de la gravitación de la inversa de los cuadrados que ya se conocía desde mas de cien años antes de los experimentos de Coulomb, q juega el papel de m en esa ley. Pero la gravedad, la gravedad, las fuerzas son siempre de atracción; esto corresponde al hecho de que hay dos clases de electricidad, pero solo una clase de masa (aparentemente), esto es observado en el experimento de la maquina de influencia cuando el rayo producido por la transferencia de cargas es el efecto de la fuerza eléctrica por la atracción de cargas opuestas y este dependerá en luminosidad y tamaño con respecto a la distancia a la que se encuentre una esfera de otra en dicha maquina, de aquí que se llegue al razonamiento de que la ley de Coulomb establece que :

  • La fuerza de atracción o repulsión que se ejerce entre dos cuerpos electrizados es directamente proporcional a las cargas q y q' de los dos cuerpos electrizantes, b) inversamente proporcional al cuadrado de la distancia d que separa a los dos cuerpos electrizados.

  • EXPERIMENTO No.5

    EL ERIZO:

    El fenómeno eléctrico que se observo en dicho experimento consiste en la electrización de papel carbón, el cual se encontraba sujetado por medio de varilla de metal, la que a su vez se conecto a la maquina de influencia por medio de un cable produciendo el movimiento ondulatorio en todas las tiras de carbón las cuales inicialmente se encontraban en un estado neutro, pero al inducirles carga por medio de un agente externo produjeron dicho movimiento por la atracción de cargas del carbón con la carga inducida por la maquina de influencia.

    EXPERIMENTO No.6

    DUALIDAD DE CARGAS:

    Se conectan dos electroscopios por medio de dos cables a la maquina de influencia, la cual induce carga a los electroscopios por medio de las escobillas que posee, las cuales al entrar en contacto con el disco, el cual posee unas laminas de metal libera electrones, lo cual sucede por frotamiento dicha carga se transporta a las varillas de metal de la maquina de influencia y luego se transmite hacia los electroscopios, produciendo en estos un momento flector el cual se dirige en la misma dirección, demostrando con esto de que los electroscopios se encuentran electrizados con iguales cargas. Cuando se coloco una regla sobre los electroscopios se neutralizan ya que sobre la regla hay un alambre conductor en estado neutro y este restaura la neutralidad entre los dos electroscopios.

    EXPERIMENTO No.7

    EL MOLINETE ELECTROSTATICO

    Son 3 hojas de metal en forma de L, las cuales se encuentran conectadas en un punto común entre las 3 formando un molinete el cual se encuentra anclado a una barra de metal, barra la cual transfiere carga por medio de un alambre conductor, dicho alambre alimenta a la barra por medio de la maquina de influencia y produce un movimiento circular debido a la carga que posee cada aspa. La ionizacion del aire influye grandemente en el movimiento (fenómeno físico-químico) debido a la repulsión o atracción de las cargas que poseen las aspas.

    EXPERIMENTO No.8

    LA CORRIENTE:

    La maquina de influencia da corriente por medio de un cable a una barra de metal, a la cual, se encuentra conectada una lamina transparente la cual posee a su vez pequeñas laminas de metal, dichas laminas se encuentran separadas a una misma distancia entre cada una de ellas, produciendo así la transferencia de carga de una lamina a otra pudiéndose observar, que entre cada espacio entre las laminas se observo un haz de luz, producido por el movimiento de la carga a través de las laminas produciendo luz, el color del rayo y el rayo en si es la forma en como se puede observar la electricidad la cual al estar en una región entre conductores donde solo hay aire producir la luz por medio de la ionizacion del aire y la carga eléctrica.

    EXPERIMENTO No.9

    MAQUNA AMBIENTAL:

    En la maquina ambiental consta de una barra de metal, a la cual se le coloca un disco en la parte superior de la misma, dicha barra, es también alimentada por un cable conductor de carga, el cual es alimentado por la maquina de influencia, en la parte superior del disco se coloca un recipiente cilíndrico el cual se coloca boca abajo y en la parte que queda arriba tiene un conductor metálico al cual se conecta el cable conductor de carga, se introduce monóxido de carbono en el recipiente y desaparece el humo debido a una reacción electroquímica producida por la compensación de cargas debido al movimiento del monóxido de carbono en la parte superior del recipiente y parte del humo por la ionización de particulas.

    EXPERIMENTO No.10

    LA LAMPARA FLUORESECENTE:

    El experimento consta en colocar el extremo de una lámpara de gas, a una de las esferas conductoras de la maquina de influencia, produciendo así transferencia de carga eléctrica de un lado de la lámpara hacia otro, se pudo observar que la luz terminaba o se dejaba de ver donde el auxiliar colocaba la mano en un punto cualquiera del tubo, esto se debe que la inestabilidad de carga se neutralizaba al hacer contacto con la carga del cuerpo del auxiliar de laboratorio volviendo así a su estado normal dicha carga, el exceso de carga se compenso con el estado neutro de la carga del auxiliar de laboratorio,

    EXPERIMENTO No.11

    LLUVIA DE RAYO (ESFERA DE VANDERGRAFF)

    Esta se produce de igual forma que en el erizo únicamente que aquí se observa la carga eléctrica únicamente por medio de la ionización de gases en el interior de la esfera, se dispersan los rayos en una forma difenerencialmente perpendicular a la esfera debido a que no hay un punto fijo para la atracción de la carga, sin embargo no sucede lo mismo cuando se coloca un dedo en la superficie de vidrio de la esfera debido a que se tiene un punto especifico hacia donde se desea que se dirija la carga por la atracción de las cargas eléctricas que se encuentran en desequilibrio en la esfera encontrando atracción hacia la carga neutro inicialmente de nuestro cuerpo debido a la ley de coulomb debido a que al acercar el dedo se reduce la distancia entre las cargas y un punto fijo deduciendo así que la fuerza es mayor en el instante en que colocamos el dedo sobre la esfera, en otras palabras se puede decir que la fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa a los dos cuerpos.

    CONCLUSIÓN

    La materia, cualquiera que sea su estado ya se este liquida sólido o gaseoso, posee propiedades eléctricas, aunque cuando se encuentren neutras no lo presenten, sin embargo cuando entran en contacto con otro cuerpo que posea inestabilidad eléctrica, se produce una transferencia de carga ya se esta de atracción o repulsión entre las mismas, este tipo de transferencia puede ser excitado por un agente externo el cual provoca la inestabilidad de cargas, llegando a la conclusión de que cargas iguales se repelen y contrarias se atraen.

    UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

    FACULTAD DE INGENIERIA

    ESCUELA DE CIENCIAS

    DEPARTAMENTO DE FÍSICA

    FÍSICA 2

    LABORATORIO DE FÍSICA 2

    AUX.

    TEMA:

    REPORTE No.1

    INTRODUCCIÓN

    En las carreras de ingeniería, se aplica en gran manera los principios de la electrostática, ya que en ella se puede ver el comportamiento de las estructuras que la conforman.

    En el presente reporte se enfocan los experimentos que se pueden realizar utilizando la electrostática, se especifica que solamente con equipo muy especial se pueden demostrar algo que no se puede ver a simple vista.