Informe 4 - Maquina de Wimshurst

Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ingeniería – Nieto, Franco, Gordillo, Ortegón

MÁQUINA DE WIMSHURST Angie Nieto Martínez, Daniel Franco Sierra, Mario Gordillo Benavides, Andrés Ortegón Villacorte [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Universidad Nacional de Colombia – Sede Bogotá Resumen En esta práctica de laboratorio se observó el funcionamiento de la Máquina de Wimshurst, se analizó cualitativamente el proceso por el cual esta máquina funciona y se llegó a conclusiones acerca de los campos eléctricos ayudándose de visualizar diferentes tipos de líneas de potencial con diferentes formas de conductores. Palabras clave: Líneas generador electrostático.

de

campo,

voltaje,

Máquina de Wimshurst La Máquina de Wimshurst fue desarrollada en 1880 por el británico James Wimshurst. Consta de dos discos, muy próximos y paralelos, que giran en sentido contrario. Los discos llevan pegados un número par de sectores metálicos que se comunican diametralmente por medio de un puente con escobillas metálicas, cada puente separado 60º de la horizontal. Los sectores van depositando su carga por intermedio de peines metálicos en dos circuitos independientes que acumulan, cada uno, carga contraria potenciada por su correspondiente botella de Leyden.

Objetivos: -

Observar las líneas de campo generadas por diferentes formas de conductores. Aprender el funcionamiento de la Máquina de Wimshurst. 1. Introducción Realizando experimentos con la Máquina de Wimshurst, observaremos de una manera cualitativa los efectos del potencial generado suministrado a conductores que generaron un campo eléctrico en una cubeta con semillas de pasto.

Marco teórico Electrostática La electrostática es la parte de la física que estudia la electricidad en reposo, se preocupa de la medida de la carga eléctrica, de la cantidad de electricidad presente en los cuerpos y, en general en todo tipo materia, y de los fenómenos asociados a las cargas eléctricas en reposo.

Imagen 1. Máquina de Wimshurst

Botella de Leyden Es el primer condensador de electricidad conocido. Su descubrimiento fue casual, cuando Ewald Georg von Kleist en 1745 recibió una fuerte descarga eléctrica, intentando electrizar el agua de una botella a través del clavo que pasaba por el corcho. El nombre Leyden se debe a los experimentos de Pieter Musschenbrock, hechos en 1746 en la ciudad de Leyden. 1. Desarrollo experimental 

Materiales 1 máquina de Wimshurst

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2 Bananas caimán 2 Conductores cilíndricos huecos 2 Conductores en forma de placa 2 Esferas de metal conductoras 1 Proyector para la cubeta 1 Cubeta de aceite llena de semillas de pasto

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Procedimiento 1.1 Esferas conductoras

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Explicación de las precauciones que se deben tener para descargar la máquina.

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Cargar 2 esferas conductoras a la máquina.

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Cargar la máquina de Wimshurst.

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Observar el movimiento de las semillas de pasto entre las dos esferas

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Conectar dos placas conductoras a la máquina.

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Cargar la máquina de Wimshurst.

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Observe el movimiento de las semillas de pasto entre las dos placas.

2. Resultados 1.1 Esferas conductoras

1.2 Conductor cilíndrico -

Descargar la máquina de Wimshurst.

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Conectar 1 conductor cilíndrico a la máquina.

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Cargar la máquina de Wimshurst.

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Observar el movimiento de las semillas de pasto entre las dos esferas y el conductor cilíndrico.

Imagen 2. Líneas de campo de dos esferas de carga diferentes

1.2 Conductor cilíndrico

1.3 Placa conductora – esfera conductora -

Descargar la máquina de Wimshurst.

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Conectar una placa conductora y una esfera a la máquina de Wimshurst.

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Cargar la máquina de Wimshurst.

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Observar el movimiento de las semillas de pasto entre la esfera y la placa.

Imagen 3. Líneas de campo de dos esferas y un conductor cilíndrico

1.3 Placa conductora – esfera conductora

1.4 Placas conductoras -

Descargar la máquina de Wimshurst. Imagen 4, Líneas de campo de una esfera y una placa conductora.

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de carga, y se puede comprobar que la teoría predice lo que sucede con las líneas. También pudimos observar que dentro del cilindro no hay campo eléctrico.

1.4 Placas conductoras

4. Conclusiones - Las líneas de campo son perpendiculares a la superficie que las genera. 5. Bibliografía -

www.mostolesmuseo.com/maquinas_cientifica s/05maquina_de_wimshurst.htm

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Imagen 1 tomada de : commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Wimshur st.jpg#mw-imagepage-content

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www.mostolesmuseo.com/maquinas_cientifica s/06botella_leyden.htm

Imagen 5. Líneas de campo de dos placas conductoras paralelas.

3. Análisis En las imágenes podemos observar las líneas de campo generadas por diferentes distribuciones