Inicio

Práctica Nº 1

Electrostática y Electrocinética. Fenómenos Electrostáticos

Objetivos Generales:

· Caracterizar los fenómenos relacionados con la interacción de cargas eléctricas.

· Aplicar las leyes fundamentales de los fenómenos electrostáticos.

I. INTRODUCCIÓN:

II. PRE LABORATORIO

Investigue los diferentes instrumentos diseñados por el hombre para producir electricidad estática. Proponga un instrumento creado por usted basado en cualquiera de estos instrumentos.

El Modelo a continuación se basa en el generador de electricidad estática Van Der Graaff, pero este dispositivo tiene su parte móvil o giratoria conectada mecánicamente a un molino hidráulico y la cinta de tela fue adherida a una rueda, la cual transmitirá la electricidad estática de una escobilla a otra. Entonces, el agua golpeará las aspas del molino haciéndolo girar, este movimiento se comunicará a través de una transmisión de madera a un rodillo circular también de madera, el cual estará forrado en su parte más externa por una banda de tela de poliester. Luego dos peines o colectores metálicos en forma de escobillas harán roce continuo con esta tela. La escobilla inferior tomará los electrones de la esfera metálica derecha y los transmitirá a la tela, la escobilla superior tomara los electrones de la tela y los depositará en la esfera metálica que recubre las escobillas y acumulará carga eléctrica estática, hasta que se esta sea lo suficientemente alta para saltar de una esfera a la otra en forma de arco eléctrico, manteniéndose este ciclo mientras gire el molino.

Procedimiento:

Observación del fenómeno:

Tenemos dos péndulos formados por un hilo de material aislante (hilo de algodón), del cual pende una pequeña esfera conductora (esfera de anime forrada con papel aluminio). Ambas se encuentran en posición vertical como lo indica la figura 1.A. Frotamos la barra de vidrio con seda y tocamos a P1 y frotamos una barra de plástico con el paño y tocamos a P2. Luego introducimos entre P1 y P2 la barra de vidrio como lo indica la figura 1.B. ¿Qué observa? Haga un Dibujo de lo observado, indicando las variables físicas que intervienen en la experiencia. Anote cualitativamente los resultados y explique lo observado.

1) En este dibujo podemos observar que la varilla de vidrio, la barra de plástico y las dos esferas se encuentran descargadas. Ahora procederemos a cargar la varilla de vidrio y la barra de plástico.

2) En este dibujo podemos observar que al frotar la varilla de vidrio con un trozo de seda, esta se carga positivamente. La variable que interviene es la carga en Coulomb de valor positivo.

3) En este dibujo podemos observar que al frotar la barra de plástico con un trozo de paño, este se carga negativamente. La variable que interviene es la carga en Coulomb de valor negativo.

4) En este dibujo podemos observar la varilla de vidrio y la barra de plástico cargadas con sus respectivas polaridades, después de haber sido frotadas.

5) Acercamos la varilla de vidrio con carga positiva a la esfera de la izquierda llamada P1 y hacemos contacto con ella, con lo cual se cargara con esta polaridad, también acercamos la barra de plástico con carga negativa a la esfera de la derecha llamada P2 y  hacemos contacto con ella, con lo cual se cargara con esta polaridad.

6) Podemos observar que entre las esferas ocurre una ligera atracción, la cual se hace más imperceptible en los días con clima húmedo.

7) Al dirigir la barra de vidrio con carga positiva entre las dos esferas, podemos observar que P2 con carga negativa es atraída hacia la varilla de vidrio con carga positiva y a su vez P2 es repelida debido a su carga positiva. Con lo que podemos concluir que las cargas con signos diferentes se atraen y las cargas con signos iguales se repelen. La fuerza eléctrica entre las dos esferas, es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, tomando en cuenta la constante de proporcionalidad K.

ANEXO: En el siguiente vídeo podemos observar la animación completa de lo explicado anteriormente.