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 1 BITÁCORA DE FÍSICA II. Luis Fernando Gallego Martínez. Carlos Paternina Oviedo. Juan Negrette Tapia. Rubén Vega Villalba. Elizabeth Cartagena. Lindy doria. Universidad de Córdoba, Montería Prof. Julio Madera. RESUMEN Para determinar experimentalmente las características de carga por fricción, se procedió a realizar un experimento que comprendió dos partes. En la primera parte se utilizaron las barras de acrílico y de polipropileno, y una lámpara de efluvios, con la cual se determinó la clase de cargas que tenían las varillas al frotarlas. La segunda  parte consistió en poner una placa de acetato sobre una placa de policarbonato en la que se froto por encima de esta con una hoja de papel, luego se tomó la lámpara de efluvio para determinar las cargas de las placas de  policarbonato luego de ser frotadas. En esta misma parte se tomó una barra de polipropileno y se froto uno de los extremos de la barra con una hoja de papel, simultáneamente se frotaba la placa de acetato con otra hoja d e papel, se montó la barra frotada en el electroscopio y se acercó la placa de acetato al extremo frotado de la barra, lo mismo para la placa de policarbonato, para determinar las cargas de estas. Por último, se descargaron las placas, luego se colocaron sobre una hoja de papel y sobre ella se froto con otra hoja la placa, simultáneamente se froto un extremo de la barra de polipropileno, se ubicó en la balanza eléctrica, y se acercó la lámina de acetato sobre la parte frotada de la barra de polipropileno, para determinar las cargas OBJETIVOS GENERAL: Deducir experimentalmente la existencia de los dos tipos de carga eléctrica (positiva y negativa). ESPECÍFICOS:  Visualizar fenómenos de atracción y repulsión eléctrica.  Analizar el comportamiento eléctrico de materiales aislantes y conductores.  Analizar los signos relativos de las cargas de distintos objetos, cargados por inducción o por contacto. PRACTICA # 1. CARGA POR FRICCIÓN La fricción tiene ciertos efectos eléctricos los cuales ya conocemos; algunos ejemplos se presentan cuando acariciamos un gato, cuando nos peinamos (si lo hiciéramos a oscuras podríamos ver y oír las chispas eléctricas), cuando nos deslizamos sobre la cubierta de  plástico del asiento de un automóvil estacionado, etc. En estos casos se transfieren electrones por fricción cuando un material rosa con otro, lo que se conoce como carga por fricción. Se puede transferir electrones de un material a otro por simple contacto. Cuando ponemos la barra cargada en contacto con un objeto neutro se transfiere una parte de la carga a esta. Este método de carga se conoce

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BITÁCORA DE FÍSICA II.

Luis Fernando Gallego Martínez.Carlos Paternina Oviedo.

Juan Negrette Tapia.

Rubén Vega Villalba.Elizabeth Cartagena.Lindy doria.

Universidad de Córdoba, Montería

Prof. Julio Madera.

RESUMEN

Para determinar experimentalmente las características de carga por fricción, se procedió a realizar un experimentque comprendió dos partes. En la primera parte se utilizaron las barras de acrílico y de polipropileno, y un

lámpara de efluvios, con la cual se determinó la clase de cargas que tenían las varillas al frotarlas. La segund parte consistió en poner una placa de acetato sobre una placa de policarbonato en la que se froto por encima d

esta con una hoja de papel, luego se tomó la lámpara de efluvio para determinar las cargas de las placas d

 policarbonato luego de ser frotadas. En esta misma parte se tomó una barra de polipropileno y se froto uno de loextremos de la barra con una hoja de papel, simultáneamente se frotaba la placa de acetato con otra hoja de pape

se montó la barra frotada en el electroscopio y se acercó la placa de acetato al extremo frotado de la barra, l

mismo para la placa de policarbonato, para determinar las cargas de estas. Por último, se descargaron las placaluego se colocaron sobre una hoja de papel y sobre ella se froto con otra hoja la placa, simultáneamente se frot

un extremo de la barra de polipropileno, se ubicó en la balanza eléctrica, y se acercó la lámina de acetato sobr

la parte frotada de la barra de polipropileno, para determinar las cargas

OBJETIVOS

GENERAL:

Deducir experimentalmente la existencia de los dostipos de carga eléctrica (positiva y negativa).

ESPECÍFICOS:

 

Visualizar fenómenos de atracción y repulsión

eléctrica.

  Analizar el comportamiento eléctrico de

materiales aislantes y conductores.

  Analizar los signos relativos de las cargas de

distintos objetos, cargados por inducción o por

contacto.

PRACTICA # 1.

CARGA POR FRICCIÓN

La fricción tiene ciertos efectos eléctricos los cuale

ya conocemos; algunos ejemplos se presentan cuand

acariciamos un gato, cuando nos peinamos (si lhiciéramos a oscuras podríamos ver y oír las chispa

eléctricas), cuando nos deslizamos sobre la cubierta d

 plástico del asiento de un automóvil estacionado, etcEn estos casos se transfieren electrones por fricció

cuando un material rosa con otro, lo que se conoc

como carga por fricción.

Se puede transferir electrones de un material a otro po

simple contacto. Cuando ponemos la barra cargada e

contacto con un objeto neutro se transfiere una part

de la carga a esta. Este método de carga se conoc

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simplemente como carga por contacto. Si el objeto es

 buen conductor, la carga se distribuye sobre toda su

superficie porque las cargas iguales se repelan entre sí.Si se tratan de un mal conductor puede ser necesario

tocar con la barra.

Barias partes del objeto para obtener una distribuciónde carga más o menos uniforme. Cuando frotamos unaislante con cierto tipo de materiales algunos

electrones son transferidos del aislante al otro material

o viceversa de modo que cuando se separan ambos

cuerpos quedan cargados.

En la carga por fricción se transfiere gran cantidad de

electrones porque la fricción aumenta el contacto de

un material con el otro. Los electrones más internos deun átomo están fuertemente unidos al núcleo, de carga

opuesta, pero los más externos de muchos átomos

están unidos muy débilmente y pueden desalojarse confacilidad. La fuerza que retiene a los electrones

exteriores en el átomo varia de una sustancia a otra.

Por ejemplo, los electrones son retenidos con mayorfuerza en la resina que en la lana, y si se frota una torta

de resina con un tejido de lana bien seco, se transfieren

los electrones de la lana a la resina. Por consiguiente,

la torta de resina queda con un exceso de electrones yse carga negativamente. A su vez, el tejido de lana

queda con una deficiencia de electrones y adquiere

una carga positiva. Los átomos con deficiencia de

electrones son iones, iones positivos porque, al perderelectrones (que tienen carga negativa), su carga neta

resulta positiva.

EJEMPLO A: Si frotamos una barra de plástico sobre

cuero o lana, algunos electrones pasan del cuero o lana

hacia la barra de plástico, debido a que el plástico esmás electro afín que el cuero o la lana. De este modo,

la barra tiene exceso de electrones y el cuero o lana

tienen deficiencia de electrones. Por tanto, la barra

adquiere carga negativa por exceso de electrones y elcuero o lana adquieren carga positiva por deficiencia

de electrones.

EJEMPLO B: Si frotamos una barra de plástico sobreseda, algunos electrones pasan de la barra de plástico

hacia la seda, debido a que la seda es más electro afín

que el plástico. De este modo, la barra tiene

deficiencia de electrones y la seda tiene exceso d

electrones. Por tanto, la barra adquiere carga positiv

 por deficiencia de electrones y la seda adquiere carg

negativa por exceso de electrones.

MONTAJE Y PROCEDIMIENTO

Montaje y procedimiento parte 1:

1. Sujetar fuertemente la var illa gris (poli propileno)

 por un extremo, y frotar enérgicamente el otro

extremo con el papel. 

2. Coger la lámpara de efluvios por uno de loscasquillos metálicos, y tocar con el otro casquillo el

extremo de la varilla que se ha frotado (f igur a 1).

Observa los electrodos de la lámpara.

3. Realizar el mismo experimento con la varill

acrílica.

Figura 1

Procedimiento parte 2:

Poner la grapa en el centro de la varilla de

 polipropileno, f r otar enérgicamente una de sus

mitades con papel, y Colgarlo del electroscopio comse ve en la figura 2, sin tocar con nada la parte

frotada. Así se monta una "balanza eléctrica", con la

que se pueden demostrar las Cargas eléctricas.

El extremo frotado de la varilla será atraído y repelid por objetos cargados eléctricamente.

Procedimiento:1) Colocar la hoja de acetato sobre la placa de

 policarbonato y frotar enérgicamente con el papel. 

Coger las dos juntas y separar las hojas. Tocar conuno de los extremos metálicos de la lámpara de

efluvios (figura2). Observar los electrodos de la

lámpara. 

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Repetir el experimento, pero con placa de

 policarbonato.

Figura 2

Figura 3.

2. Realizar el experimento igual que en 1, pero utilizar

la “balanza  eléctrica" (figura 3) para demostrar la

carga. Aproximar la hoja y la placa al extremo frotado

de la varilla que está colgada, y observarla.

3. Descargar la hoja de acetato y la placa por separado,

cogiéndolas entre las palmas de las manos yapretándolas fuerte. Colocar la hoja sobre papel, yfrotarla con el otro papel. Comprobar con la balanza y

con la lámpara de efluvios la clase de carga que tiene.

Realizar el mismo proceso con la placa.

RESULTADOS.

De primera parte de la práctica se pudo determinar qu

la barra de acrílico luego de ser frotada con el papel s

cargó positivamente, esto se dedujo al poner econtacto la barra con un extremo de la lámpara d

efluvios notando que la chispa se produjo del lad

opuesto al contacto. Teniendo en cuenta que del laddonde se genera la chispa tiene carga negativa.

Al hacer el mismo procedimiento para la barra d

 polipropileno se llegó a la conclusión de que esta s

cargó negativamente debido a que la chispa de l

lámpara se encendió del lado de contacto con la barr

Para la segunda parte del procedimiento donde s

utilizó una hoja de acetato y una de policarbonato la

cuales se sometieron a fricción, al poner en contacto llámpara de efluvios con la hoja de policarbonato l

chispa encendió del lado opuesto del contacto, lo cua

indico que la carga era positiva, por el contrario, en  prueba con la placa de acetato se obtuvo una carg

negativa, ya que la chispa se dio del lado de contact

de placa con la lámpara.

En el siguiente paso de la segunda parte, en el cual s

utilizó el electroscopio, primo se froto un extremo d

la barra y a la vez se froto la placa de acetato, una ve

hecho el montaje, se acercó la placa de acetato aextremo cargado de la barra y se notó una repulsió

entre estas, por lo cual se dedujo que sus cargas era

iguales. (la barra de polipropileno y la placa de acetat

estaban cargadas negativamente como se puddeterminar en la primera parte de la práctica).

Al repetir el mismo procedimiento con la placa d

 policarbonato se observó atracción entre la barra d polipropileno y la placa, deduciendo que la naturalez

de sus cargas era opuesta. (la placa dhe policarbonat

estaba cargada positivamente, y la barra d polipropileno negativamente. Esto se determinó en la

secciones anteriores).

Por último, se descargó la hoja de acetato y la placa d

 policarbonato, luego se colocan cada una de las placasobre una hoja de papel y se frotan con otra hoj

Simultáneamente se frota la barra de polipropileno

se ubica en la balanza eléctrica y se acerca la hoja dacetato al extremo frotado de la barra y se observó qu

entre estas hubo una fuerza de repulsión lo cual indic

que sus cargas eran iguales.

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ANÁLISIS

Parte 1:

1.  ¿Qué puedes concluir de lo que has observadosobre las cargas de las dos varillas?

De lo observado se puede deducir que las cargas de

cada varilla luego de ser frotadas, son diferentes, ya

que la carga de la varilla de polipropileno fue negativa,y la carga de la varilla de acrílico fue positiva. Esto se

deduce de la observación de la chispa en la lámpara de

efluvios al poner en contacto cada varilla con ésta.

Parte 2:

1)¿Qué puedes saber sobre la carga de la hoja y de

la placa por la lámpara de efluvios?R// Según lo observado se puede deducir que la carga

que se obtuvo de la placa y de la hoja al frotarse fue la

siguiente:

HOJA DE ACETATO Y PLACA DE

POLICARBONATO: la hoja de acetato obtuvo unacarga negativa, ya que al hacer contacto con la lámpara

de efluvios (tubito de neón) esta encendió del lado del

contacto, lo que hace suponer que la placa transfirióelectrones que ionizó al gas neón, lo contrario sucede

con la placa de policarbonato que obtuvo carga

 positiva. Se llega a esta conclusión debido a que lachispa encendió del lado opuesto del contacto.

2)Compara los resultados de este experimento conlos del primero.

R// Se obtuvieron resultados similares, ya que al frotarla varilla de polipropileno y de acrílico con el papel y

hacer contacto inmediatamente con la lámpara de

efluvios, se obtuvieron cargas diferentes para cada

varilla. Lo mismo que sucedió con la placa de policarbonato y el acetato. Resultados que se

determinaron luego de observar del lado en queencendió la chispa; teniendo presente que del lado en

que enciende es siempre negativo. También se pudo

comprobar con la balanza eléctrica estos resultados.

3)¿Qué clase de carga has visto en los objetofrotados, la hoja y la placa? ¿Concuerdan loresultados con los de las dos primeras partes deexperimento? ¿Cómo podemos explicar ldiferencia de los resultados?

R// Cuando se frotan la hoja y la placa por separadcon el papel, la hoja de acetato queda cargad

negativamente, lo que se comprueba al observar qu

la barra de polipropileno y la hoja se repelen (cabnotar que en la primera parte de la práctica s

determinó que la barra quedo cargada negativamente

Por otro lado, la placa quedó cargada positivament

esto se determinó al observar que, al acercar la placde policarbonato a la varilla de polipropileno, éstas s

atraen (recordando que la varilla de polipropilen

estaba cargada negativamente).

Los resultados concuerdan con los obtenidos en l primera parte de la práctica. Además, éstos se puede

explicar a través de la ley de Coulomb que dice que la

cargas opuestas se atraen y las iguales se repelen. estaquedan cargadas negativamente, ya que encienden l

lámpara de efluvio. al comparar los resultados de la

dos primeras partes estas no concuerdan pues si la hoj

y la placa quedan cargadas negativamente deberepeler la varilla de la balanza eléctrica, lo cual n

ocurre, ya que lo pasa es todo lo contrario, se atraen

CONCLUSIÓN

De las anteriores practicas se puede concluir que lo

objetos cargados eléctricamente se pueden atraer

repeler dependiendo del tipo de carga que estos poseaya sea positiva o negativa. Cuando interactúan carga

del mismo signo, están se repelen y cuando interactúa

cargas de diferente signo, estas se atraen. Esto

movimientos o comportamientos son generados pofuerzas creadas por las cargas eléctricas las cueles so

de la misma naturaleza.

REFERENCIAS

  SERWAY, Raymond a. y JEWETT, John w

Física para ciencias e ingeniería con físic

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moderna, vol. 2, séptima edición. Cengage

learning editores, 2009.

PRACTICA # 2.TEORÍA RELACIONADA

La materia está formada por átomos constituidos por

tres tipos de partículas: protones, neutrones y

electrones.

  Los protones tienen carga eléctrica positiva.

Están en el núcleo.

  Los electrones tienen carga eléctrica negativay giran alrededor del núcleo del átomo.

 

Los neutrones no tienen carga. Están en elnúcleo.

Los responsables de todos los fenómenos eléctricosson los electrones, porque pueden escapar del átomo y

son mucho más ligeros que las otras partículas.

Si un cuerpo tiene más cargas eléctricas negativas que

 positivas, se dice que está cargado negativamente o

tiene exceso de electrones. Si un cuerpo tiene menos

cargas negativas que positivas se dice que está cargado positivamente o tiene defecto de electrones. Si tiene

igual número de cargas positivas que negativas no está

cargado.

La materia tiene una propiedad llamada carga, que se

manifiesta por medio de una serie de fenómenos

denominados eléctricos.

Observemos las experiencias siguientes.

1.  Frotamos fuertemente una varilla de vidrio con una

 prenda de seda.

  Acercamos la varilla a unos trocitos de papel

extendidos sobre la mesa. La varilla de vidrio

atrae a los trocitos de papel.

2.  Frotamos fuertemente una varilla de plástico co

una prenda de lana.

  Acercamos la varilla a los trocitos de pap

extendidos sobre la mesa. La varilla de plástictambién atrae a los trocitos de papel.

Estos hechos experimentales se interpretan admitiend

que la varilla de vidrio o la varilla de plástico haquedado cargadas eléctricamente. Este fenómeno

denomina electrización. 

La electrización  es el fenómeno por el cual lcuerpos adquieren carga eléctrica.

ELECTRIZACIÓN.

La electrización es una serie de fenómenos que se da

en nuestro entorno como resultado de la interacción dlas cargas localizadas en la materia. Los cuerpos

 pueden electrizarse por contacto con otros cuerp

cargados y la carga eléctrica se puede transportar. Lelectrización en un cuerpo se consigue extrayendo d

mismo las cargas de un signo y dejando en él las d

signo contrario.

La electricidad estática resultante atraerá pequeño

objetos ligeros, como trozos de papel.

CARGA ELÉCTRICA. 

Es una de las propiedades básicas de la materiRealmente, la carga eléctrica de un cuerpo u objeto

la suma de las cargas de cada uno de sus constituyent

mínimos (moléculas, átomos y partículas elementalesPor ello se dice que la carga eléctrica está cuantizada

Existen dos tipos de carga eléctrica, que se ha

denominado cargas positivas y negativas.

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En el estado normal de los cuerpos materiales, las

cargas eléctricas mínimas están compensadas, por loque dichos cuerpos se comportan eléctricamente como

neutros.

Hace falta una acción externa para que un objeto

material se electrice. La electrización de un cuerpo se

consigue extrayendo del mismo las cargas de un signoy dejando en él las de signo contrario. En tal caso, el

cuerpo adquiere una carga eléctrica neta no nula.

La interacción eléctrica es la existencia de fuerzas

eléctricas entre cargas. Si esas cargas están en reposo,se denomina interacción electrostática.

  Las cargas eléctricas de la misma clase o

signo se repelen mutuamente y las de signodistinto se atraen.

LA UNIDAD DE CARGA ELÉCTRICA,

Las cargas eléctricas provienen de las partículas queconstituyen el átomo. Los protones del núcleo de los

átomos tienen carga positiva y los electrones que giran

alrededor de núcleo tienen carga negativa.

 

El número de protones de un átomo es igual alnúmero de electrones; por tanto, el átomo es

neutro en su conjunto. Ahora bien, un átomo

 puede ganar electrones, con lo cual queda

cargado negativamente; o perderlos, con lo

cual queda cargado positivamente.

Frecuentemente, se utilizan en los cálculos cantidades

de carga más pequeñas, como el microculombio (mC)

y el nanoculombio (nC).106 mC = C 109 n C = C

  La unidad de carga eléctrica en el SI es el

culombio (C). Equivale a la cantidad de carga

eléctrica que poseen 6,3 x 1018 electrones.

MÉTODOS DE ELECTRIZACIÓN.

Un cuerpo está cargado eléctricamente cuando tiene u

exceso de carga positiva o negativa. Veamos ahora l

 principales métodos para electrizar los cuerpos.

  Electrización por frotamiento

  Electrización por inducción

  Electrización por contacto

Electrización por frotamiento. En la electrizació por fricción, el cuerpo menos conductor saelectrones de las capas exteriores de los átomos d

otro cuerpo quedando cargado negativamente y el qu

 pierde electrones queda cargado positivamente.

Electrización por inducción

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Al acercar un cuerpo cargado al conductor neutro, las

cargas eléctricas se mueven de tal manera que las de

signo igual a las del cuerpo cargado se alejan en elconductor y las de signo contrario se aproximan al

cuerpo cargado, quedando el conductor polarizado. Si

se hace contacto con tierra en uno de los extremos

 polarizados, el cuerpo adquiere carga del signoopuesto.

Electrización por contacto 

En la electrización por contacto, el que tiene exceso de

electrones (carga – 

) traspasa carga negativa al otro, oel que tiene carencia de ellos (carga +) atrae electrones

del otro cuerpo. Ambos quedan con igual tipo de carga. 

MATERIALES CONDUCTORES YAISLANTES

Según su comportamiento frente a la electricidad,

distinguimos dos clases de materiales: conductores yaislantes.

Algunos materiales, como los metales, conducen muy bien la electricidad, es decir, permiten el movimientode los electrones por su interior.

Llamamos  materiales conductores  a aquellos que permiten que las cargas eléctricas se desplacen

libremente por su interior.

Así, el cobre es el conductor comúnmente emplead

 para transportar la electricidad por las instalacion

eléctricas de nuestras casas.Otros materiales, como el plástico, el vidrio o

madera, no conducen la electricidad, es decir, n

 permiten el movimiento de los electrones por interior.

Llamamos materiales aislantes a aquellos que n permiten el libre desplazamiento de las carg

eléctricas por su interior.

Por ejemplo, el plástico se usa para recubrir los cably aparatos eléctricos, ya que no transporta

electricidad y permite que éstos puedan s

manipulados.En realidad, no es tan clara la distinción entre un

materiales y otros, ya que todos los cuerpos son alg

conductores de la electricidad. Cuando decimos que umaterial es aislante queremos expresar solamente qu

es muy poco conductor de la electricidad.

FUERZAS ELÉCTRICAS.

Fuerzas eléctricas, o también llamadelectrostáticas, son las fuerzas atractivas o repulsiv

que aparecen entre los cuerpos que poseen cargeléctricas.

El primero en estudiar los fenómenos de atracción

repulsión entre cargas desde un punto de viscuantitativo fue Charles Coulomb. En su hon

llamamos ley de Coulomb a la ley que relaciona

fuerza electrostática con los factores de que depend

Esta ley se enuncia así:

LEY DE COULOMB:  la fuerza de atracción o d

repulsión entre dos cargas puntualeses directamente proporcional al producto de las carg

e inversamente proporcional

al cuadrado de la distancia que las separa.

Matemáticamente, la ley de Coulomb se expresa así

F = fuerza electrostáticaq1 y q2 = carga eléctrica (en valor absoluto)

d = distancia entre las cargas

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K = constante de proporcionalidad

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN YCUANTIZACIÓN DE LA CARGA. 

Las cargas eléctricas solo se pueden producir por

 parejas. La cantidad total de las cargas eléctricas

 positivas producidas en igual a la de las negativas, esdecir, la cantidad total de carga eléctrica en cualquier

 proceso permanece constante. Además, cualquier

carga localizada en un cuerpo siempre es múltiplo

entero de la unidad natural de carga, la del electrón. 

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

Electroscopio:El electroscopio es un instrumento que indica la presencia de cargas eléctricas. Se compone de unavarilla metálica que termina en dos hojas de oro o de

aluminio. Esta varilla atraviesa un soporte de plástico

que va unido a una caja provista de ventanas de vidrio para observar las hojas y que al mismo tiempo las

 protege de las corrientes de aire

Si se toca la bolita en que termina la varilla con una

 barra de vidrio o con una regla de material plástico

 previamente frotada, se observará que las hojas seseparan, pero si se la toca sin frotar previamente la

 barra, las hojas permanecen inmóviles debido a que no

reciben cargas eléctricas. El eIectroscoplo permite,

 pues, decidir si un cuerpo tiene electricidad o no; deallí su nombre: electro

("electricidad") y scopio ("mirar").

Cuando se toca la varilla con un cuerpo cargado, la

hojas adquieren cargas de un mismo signo y, por tantse repelen.

Electroscopio con aguja

Un electroscopio es un instrumento utilizado padetectar carga eléctrica.

Está constituido por un eje de material conductor, un

aguja delgada de aluminio que puede girar alejándo

del eje y una superficie amplia del mismo matericonectada al eje. Su soporte está aislado d

mecanismo interno.Su utilidad radica en que la aguja o lámina se aleja deje al notar la presencia de carga eléctrica. Es

instrumento se puede cargar por conducción

inducción.Un electroscopio cargado, estando al aire libre perde

gradualmente su carga debido a que un pequeñ

número de moléculas está siendo ionizad

continuamente bajo la acción de rayos cósmico

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algunos de estos iones pueden tomar un exceso de

carga del electroscopio.

Péndulo eléctrico

El péndulo eléctrico consta de un soporte, un hilo

delgado aislante y una esfera liviana, aislante, que

 puede ser plumavit.

El generador de van de graaff.

Cuando un conductor cargado se pone en contacto conel interior de un conductor hueco, toda la carga del

 primer conductor se transfiere al conductor hueco. En

 principio, la carga en el conductor hueco y su potencial pueden incrementarse sin límite repitiendo el proceso.

El generador clásico, consiste en una huincha aislante,motorizada, que frota a un peine metálico generando

carga. Luego, esta carga (electrones) es enviada a tierra

mediante un conductor, agrupándose la carga positiva

en un acumulador hueco (generalmente esférico).Elgenerador de Van der Graaff es un aparato que permite

transferir carga a un conductor hueco. Este tipo de

generador se utiliza bastante en investigaciones defísica nuclear. La idea básica se describe en la figura.

Se entrega carga de manera continua a un electrodo dealto voltaje sobre una banda móvil de material aislante.El electrodo de alto voltaje es un conductor hueco

montado sobre una columna aislante. La banda se

carga en A por medio de una descarga en corona entrelas agujas metálicas similares a un peine y la rejilla

conectada a tierra.

La carga positiva sobre la banda móvil se transfiere

electrodo de alto voltaje por medio de un segund

 peine de agujas en B. Puesto que el campo eléctricdentro del conductor hueco es despreciable, la carg

 positiva sobre la banda se transfiere fácilmente

electrodo de alto voltaje sin tomar en cuenta s potencial. En la práctica, es posible aumentar

 potencial de un electrodo de alto voltaje hasta que

descarga eléctrica ocurra a través del aire. Puesto quel campo eléctrico "de ruptura" es igual

aproximadamente 3 x 106 V 1m, una esfera de 1 m d

radio puede elevarse a un potencial máximo de 3 x 10

V. El potencial puede aumentarse aún más incrementar el radio del conductor hueco y al pon

todo el sistema en un recipiente lleno con un gas

 presión elevada.

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MONTAJE.

Pon la grapa en el centro de una varilla de polipropileno, frota energéticamente con el papel.

Aproxima el extremo frotado de esta varilla al extremo

una de sus mitades y cuélgala del electroscopio. Lavarilla debe quedar perpendicular al pie del

electroscopio y horizontal

REALIZACIÓN.

1.  Frota también una mitad de la otra varilla del

 polipropileno energéticamente con papel.

Aproxima el extremo frotado de esta varilla al

extremo frotado de la que está colgada. Observa la

última.

2. 

Repite el extremo, pero la segunda varilla ahora es

la acrílica.

3.  Pon la placa de polipropileno sobre la mesa, y la

hoja de acetato encima de ella. Frota la hoja de

acetato con el papel. Levanta las dos juntas, y

después separa la hoja de acetato. ¿Qué observas?

4.  Aproxima al extremo frotado de la varilla que está

colgada primero la placa de policarbonato, y

después la hoja de acetato. Observa la varilla.

OBSERVACIONES.

1.  Al aproximar la varilla de polipropileno:

2.  Al aproximar la varilla de acrílico:

3.  Al separar la placa de policarbonato y la hoja de

acetato:

4.  Al aproximar la placa de policarbonato:

5.  Al aproximar la hoja de acetato:

RESULTADOS.

1.  Por otro experimento sabemos que al frotar con

 papel la varilla de polipropileno se carga

negativamente, y la acrílica positivamente. ¿Qué

 podemos deducir de las observaciones 1 y 2 sobre

el efecto fuerza entre cuerpos cargados

eléctricamente? Distingue para ello los cuerpos

con igual clase de carga y con distinta clase d

carga.

R/ De la observación 1 y 2 se puede deducir que

efecto fuerza entre cuerpos cargados eléctricamen

depende en el momento en que se presente interacción entre los dos tipos de cargas (positiva

negativa) se observa una atracción entre los d

objetos, y si, por el contrario, se presenta interaccióentre cuerpos cargados de manera similar se observ

que se repelen. A esto se conoce como El princip

fundamental de la electrostática.

Para la observación 1 se presentó que los cuerpos, e

este caso las varillas de polipropileno, poseían carg

similares y por este motivo se observa que se repele

En el caso de la observación 2 se presentó que locuerpos, la varilla acrílica y la varilla de polipropilen

cuando se presentó la interacción se dieron unatracción porque los cuerpos presentaban carg

opuestas.

2.  ¿Qué deduces de la observación 3 sobre las carg

de los dos cuerpos?

R/ Lo que se puede deducir de la observación 3 es qu

los dos cuerpos poseen cargas opuestas, esto se puedafirmar ya que se observó una atracción entre la hode acetato y la placa de policarbonato.

3.  Las observaciones 4 y 5 informan sobre la carga d

la placa de policarbonato y la hoja de acetato. ¿Qu

has visto?

R/ En el experimento 4 nos demostró que la placa d policarbonato se atrajo con la varilla de polipropilen

 puesto que la placa de policarbonato está cargad

 positivamente y en el experimento 5 se observó que acercar la hoja de acetato a la varilla de polipropilen

se repelaron puesto que las dos estaban cargad

negativamente.

4.  Menciona un ejemplo de la vida diaria en el qu

aparezca un fenómeno similar al observado en 3

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8/17/2019 Bitacoras de Fisica.

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R/ Cabe mencionar los siguientes ejemplos de

fenómenos similares:

Frotar un globo contra su cabello en un día seco

 provoca que tanto el globo como su cabello se cargueneléctricamente.

Al frotar una barra de vidrio con seda, los electrones se

transfieren del vidrio a la seda.Al frotar un peine varias veces por el cabello limpio y

seco, se eriza el pelo. Si al acercar el peine a unos

 pedacitos de papel, los atraerá y se quedarán adheridos

a él. Esto sucede porque el peine se electriza cuando sele frota con el cabello.

CONCLUSIÓN.

En la práctica de laboratorio se pretende concluir que

existen dos tipos de cargas diferentes mediante el uso

de él electroscopio el cual nos permite observar lasreacciones que existen entre las cargas y comprender

el principio de la Ley de Coulomb (cargas de mismo

signo se repelen y cargas de signo opuesto se atraen),

todo esto se logra gracias a los instrumentos delaboratorio que son (Electroscopio, barra de vidrio,

 plástico, placas de policarbonato, hojas de acetato

etc.), que son los instrumentos que permiten observarestos fenómenos y donde se establece que la materia

está constituida por átomos, los cuales le dan

 propiedades a la materia debido a la fuerza existenteentre el núcleo y los electrones, esto permite

clasificarlos en conductores, semiconductores y

dieléctricos, también se cargaron cuerpos neutros conmétodos diferentes (inducción, contacto y porfrotamiento) lo que contribuyó a observar los

fenómenos entre cargas.

REFERENCIAS

  SERWAY, Raymond a. y JEWETT, John w.Física para ciencias e ingeniería con física

moderna, vol. 2, séptima edición. Cengage

learning editores, 2009.