Universidad de San Carlos de Guatemala USAC-Centro Universitario del Norte -CUNOR-Facultad de IngenieraLaboratorioFsica 2

Prctica nmero 1Fenomenos Electricos

Nombre: SAMUEL JOSU GUALIM CALCarnet: 2012-22598Carrera de Ingeniera CivilInstructor: Hugo Ruano

Inicio de la prctica: 08-08-14Finalizacin de la prctica: 15-08-14Marco TeoricoElectricidad estticaEl trminoelectricidad estticase refiere a la acumulacin de un exceso descarga elctricaen una zona con pocaconductividad elctrica, unaislante, de manera que la acumulacin de carga persiste. Los efectos de la electricidad esttica son familiares para la mayora de las personas porque pueden ver, notar e incluso llegar a sentir las chispas de las descargas que se producen cuando el exceso de carga del objeto cargado se pone cerca de un buenconductor elctrico(como un conductor conectado a unatoma de tierra) u otro objeto con un exceso de carga pero con lapolaridadopuesta.

Aisladores y ConductoresEs conveniente clasificar las sustancias en trminos de su capacidad para conducir carga elctrica:Los conductores elctricos son materiales en que las cargas elctricas se mueven con bastante libertad, en tanto que los aislantes elctricos son materiales en los que las cargas elctricas no se mueven con tanta libertad.Materiales como el vidrio, el caucho y la madera entran en la categora de aislantes elctricos. Cuando dichos materiales se cargan por frotamiento, slo el rea que se frota queda cargada y la carga no puede moverse a otras regiones del material.

Ley de cargasLaLey de cargasenuncia que las cargas de igual signo se repelen, mientras que las de diferente signo se atraen; es decir que las fuerzas electrostticas entre cargas de igual signo (por ejemplo dos cargas positivas) son de repulsin, mientras que las fuerzas electrostticas entre cargas de signos opuestos (una carga positiva y otra negativa), son de atraccin.El tomo est constituido por protones con carga positiva (+), electrones con carga negativa (-) y neutrones, unidos por la fuerza atmica.La fuerza que ejercen las respectivas cargas de protones y electrones se representan grficamente con lneas de fuerza electrosttica.Carga por InduccinExiste 'Carga por induccin': cuando un cuerpo concarga elctricase aproxima a otro neutro causando una redistribucin, en las cargas de ste ltimo, debido a la repulsin generada por las cargas del material cargado y tambin se origina cuando las cargas de un cuerpo neutro se reordenan al estar en las cercanas de un cuerpo cargado.Para completar el proceso de carga por induccin se debe conectar brevemente el objeto a "tierra" y luego retirar el cuerpo cargado.

OBJETIVO GENERAL DE LA PRCTICAQue el estudiante por medio de varios experimentos demostrativos logre a travs de la observacin y explicacin, de ciertos fenmenos elctricos, comprender mejor los conceptos de carga elctrica, su atraccin y repulsin.

MATERIALESRegla de plsticoPao de sedaPedazos de papel blanco y papel carbnEsfera de duroportEsfera de metalAluminioElectroscopio

EXPERIMENTO DEMOSTRATIVO NO. 1

Los fenmenos elctricos de carga se pueden apreciar desde acontecimientos cotidianos hasta experimentos demostrativos.

En el primer experimento demostrativo se observo que:

Al frotar la regla con el pao de seda, adquiri una carga elctrica o se electriz.

La carga que posea la regla, atraa a los trozos de papel de manera semejante a un imn y el hierro, no importando el tipo de papel.

Los trozos de papel carbn tuvieron mayor atraccin con respecto a la regla cargada que el papel blanco.

Explicacin:

Por la ley de cargas se puede explicar y apreciar perfectamente el fenmeno ocurrido, pues por se la regla, el elemento con carga, no importando si fuese positiva o negativa, los tomos de los trozos de papel, actuaran de manera natural con la fuerza que poseen sus partculas subatmicas de manera que existen dos posibilidades:

La regla con carga positiva, generara una atraccin en los electrones de los tomos de los trozos de papel.

La regla con carga negativa, generara una atraccin en los protones de los tomos de los trozos de papel.

EXPERIMENTO DEMOSTRATIVO NO. 2

En el segundo experimento demostrativo se observo que:

Al frotar la regla con el pao de seda, y acercarla:a. a la esfera de duroportb. a las dos esferasc. a las dos esferas tocando la esfera de metal.

a) La carga que posea la regla, atraa a la esfera de duroport forrada de aluminio, de manera que transfera su carga sin necesidad de hacer contacto.

b) La esfera de duroport se repele con la esfera de metal.

c) Al tocar la esfera de metal, la esfera de duroport y la de metal, se atraen.

Explicacin:

Por ley de cargas nuevamente se da la explicacin del fenmeno, pues los las partculas subatmicas de los atomos de las diferentes esferas, actan de manera natural y precisa de manera natural.

En el caso a. la transferencia de carga es generada por el campo elctrico que posee la regla con respecto a la esfera.

En el segundo caso, las esferas se repelen pues se puede suponer que las dos esferas poseen cargas iguales.

En el tercer caso, la esfera de metal atrae a la esfera de duroport pues se hace tierra al tocara a la esfera de metal, por lo que se considerara que la esfera de metal posee carga negativa, y la esfera de duroport acta naturalmente en atraccin con sus protones a la carga negativa.

EXPERIMENTO DEMOSTRATIVO NO. 3

Un electroscopio es un dispositivo que permite detectar la carga de un objeto cargado aprovechando el fenmeno de separacin de cargas porinduccin.

Si acercamos un cuerpo desnudo cargado con carga positiva, por ejemplo unbolgrafoque ha sido frotado con un pao, las cargas negativas del conductor experimentan una fuerza atractiva hacia el bolgrafo. Por esta razn se acumulan en la parte ms cercana a ste. Por el contrario las cargas positivas del conductor experimentan una fuerza de repulsin y por esto se acumulan en la parte ms lejana al bolgrafo.

Lo que ha ocurrido es que las cargas se han desplazado, pero la suma de cargas positivas es igual a la suma de cargas negativas. Por lo tanto la carga neta del conductor sigue siendo nula.

Consideremos ahora que pasa en el electroscopio. Recordemos que un electroscopio est formado esencialmente por un par de hojas metlicas unidas en un extremo. Por ejemplo una tira larga depapel de aluminiodoblada al medio.Si acercamos el bolgrafo cargado al electroscopio, la carga negativa ser atrada hacia el extremo ms cercano del bolgrafo, mientras que la carga positiva se acumular en el otro extremo, es decir que se distribuir entre las dos hojas del electroscopio y el resultado es la repulsin entre las lminas de aluminio, tal como se observo en la prctica.

Si ahora se aleja el bolgrafo, las cargas positivas y negativas del electroscopio vuelven a redistribuirse, la fuerza de repulsin entre las hojas desaparece y se juntan nuevamente.

Qu pasa si se toca con un dedo el extremo del electroscopio mientras esta cerca del bolgrafo cargado? La carga negativa acumulada en ese extremo "pasar" a la mano y por lo tanto el electroscopio queda cargado positivamente. Debido a esto las hojas no se juntan cuando se aleja el bolgrafo.