Informe Generador de Van de Graaff

 

SIMULACIÓN VIRTUAL: GENERADOR DE VAN DE GRAAFF

Sofi Escuderoab, Dalma Pernethab, Carlos Martínezab, Merliana Gilab y Andrés Arciliaab  a Ingeniería de Alimentos. Facultad de Ingeniería. Universidad de Córdoba. Colombia   b

Laboratorio de Física, Colombia

OBJETIVOS  OBJETIVOS 

terminales hechos de finos hilos de cobre

1.  Conocer las partes que conforman un

y una esfera hueca donde se acumula la

generador de Van de Graaff y la

carga transportada por la cinta.

importancia del tipo de material utilizado en la fabricación de este

Carga Eléctrica

instrumento

el

es una propiedad física propia de algunas

transporte y acumulación de las

 partículas subatómicas que se manifiesta

cargas eléctricas. eléctricas.  

mediante fuerzas de atracción atracci ón y repulsión

que

garantiza

2.  A  Observar el funcionamiento del

entre

ellas.

La

materia

cargada

generador de Van de Graaff a partir de

eléctricamente es influida por los campos

un simulador virtual.

electromagnéticos, siendo a su vez, generadora de ellos.

3.  Reafirmar el uso de simulaciones virtuales que permiten comprobar las teorías vistas en clases de Física.

Electrostática Es un tipo de electricidad que se produce

MARCO TEÓRICO  TEÓRICO 

de forma natural cuando en un cuerpo de

Generador de Van de Graff

acumulan

Es un generador de corriente constante,

cuerpos se cargan al frotarlos. 

este dispositivo fue inventado por Van de Graff con el propósito de producir una

cargas

eléctricas.

Muchos

PROCEDIMIENTO

Y

diferencia de potencial muy alta para

OBSERVACIONES Para esta práctica virtual, se ingresó al

acelerar partículas cargadas que se hacían

siguiente link para tener acceso a un

chocar

simulador de generador Van de Graff:

contra

blancos

fijos.

Los

resultados de las colisiones nos informan

https://www.vascak.cz/data/android/phys

de las características de los núcleos del

icsatschool/template.php?s=elpole_vand 

material que constituye el blanco

egraaff&l=es   egraaff&l=es

El generador de Van de Graaff es muy

La página se ajustó para que apareciera el

simple, consta de un motor, dos poleas,

 primer panel (Fig. 1).

una correa o cinta, dos peines o

 

Se presionó el botón verde para dar

mismo signo, la primera vez de signo

funcionamiento al generador.

 positivo y la segunda de signo negativo, en ambos casos, las varillas se erizaron,

Se observó que del generador salían unas cargas negativas por medio de una banda

las varillas de los dispositivos que estaban de frente, se repelían (Fig. 5).

cargada positivamente almacenándose en la esfera de la derecha. Al pasar un

Posteriormente se pasó a un tercer panel,

tiempo, estas cargas eran tantas que

montado como se muestra en la Figura 6.

hacían que la esfera se descargara, las

Al pinchar en el botón verde, se acercó

cargas negativas pasaban de la esfera a

una pelota de pin pong a un dispositivo dispositi vo el

otra esfera ubicada en la cima del

cual era cargado positivamente, la pelota

generador, y estas cargas, volvían a bajar

fue atraída. Este fenómeno se denomina

y salir a la esfera de la derecha por la

fuerza

 banda, repitiendo el proceso.

dispositivo estaba cargado positivamente,

Se pasó a un segundo panel (Fig. 2). El

atrajo a la pelota de pin pong, neutra, la

cual

cual en su interior contenía electrones que

contaba

con

un

dispositivo

conectado al generador, este dispositivo

de

atracción,

eran atraídos.

nuevo contaba con unas varillas en su cima, que sobresalían. Se encendió en generador y de aquí salían cargas negativas hacía el elemento, las varillas se erizaban como se observa en e n la Fig. 3. Se repitió el proceso saliendo cargas  positivas, y se erizaron nuevamente las Fig 1. Primer panel.

varillas Luego se agregó otro dispositivo, al encender el generador, a uno entraban cargas positivas y al otro, negativas; las varillas se erizaron nuevamente, en el instante,

las

varillas

de

ambos

dispositivos que estaban de frente, se atraían (Fig. 4). Se volvió a encender el generador 2 veces más, pero esta vez entraban cargas del

Fig 2. Segundo panel.

dado

que

el

 

EVALUACIÓN

1.  Consulta

sobre

las

formas

de

electrizar un cuerpo. Realiza una  breve descripción de cada un unaa de ellas estableciendo ejemplos. R/ Frotamiento: Cuando frotamos un Fig 3. Varillas del nuevo dispositivo erizadas.

 

cuerpo con otro cuerpo pueden pasar cargas eléctricas (electrones) de un cuerpo al otro. Uno queda cargado  positivamente (el que p pierde ierde electrones) y otro. Esto ocurre cuando se frota una  barra de ámbar á mbar con un paño de lana, los electrones del paño son liberados y

Fig 4. Varillas de dos dispositivos atraídas.

cedidos a la barra, de esta forma, el paño queda cargado positivamente y la barra negativamente. queda cargado negativamente (el que gana electrones). Contacto: La electrización por contacto es considerada como la consecuencia de un flujo de cargas negativas de un cuerpo

Fig 5. Varillas de dos dispositivos repelidas.

a otro. Ejemplo: Una esfera metálica cargada con una carga positiva se pone en contacto con otra esfera neutral idéntica a la primera. Después del contacto, las esferas se separan nuevamente. Aquí,  parte de la carga de la primera esfera se transferirá a la segunda esfera, ya que las esferas son idénticas, cada una tendrá la

Fig 6. Tercer panel.

mitad de las cargas. Por lo tanto, cada esfera se cargará con carga positiva. Inducción:

Cuando

un

conductor

inicialmente neutral (inducido) se acerca

 

a un cuerpo electrificado (inductor), induce una distribución de carga en él. 2.  Realiza una breve explicación sobre los tipos de fuerzas eléctricas que se  pueden generar en la naturaleza con

REFERENCIAS [1]. Franco, A. (s. f.). El generador de Van de Graaff. Física con Ordenador. Recuperado 20 de agosto de 2020, de http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecm

 base a llo o observado en la simulación virtual del Generador de Van de

agnet/campo_electrico/graaf/graaf.htm   agnet/campo_electrico/graaf/graaf.htm

Graff.

[2]. Torres, M. (s. f.). La carga eléctrica.

La fuerza de atracción, es una fuerza que

Electricidad. Recuperado 20 de agosto

atrae a dos cuerpos cargados con cargas

de 2020, de

de distinto signo. En la simulación, se

https://www.edu.xunta.gal/espazoAbalar 

observó cuando los dispositivos del panel

/sites/espazoAbalar/files/datos/14649478

2 eran cargados con cargas distintas y sus

43/contido/11_la_carga_elctrica.html   43/contido/11_la_carga_elctrica.html

varillas se atraían.

[3]. Electrización. (s. f.). etitudela.

La fuerza de repulsión, es una fuerza que repele a dos cuerpos cargados con cargas

Recuperado 20 de agosto de 2020, de http://www.etitudela.com/Electrotecnia/

del mismo signo. En la simulación se

 principiosdelaelectricidad/cargaycampoe

observó cuando los dispositivos eran

lectricos/contenidos/01d56993080930f3

cargados ambos con carga negativa o

6.html   6.html

 positiva, y sus varillas se alejaban. 3.  Si el generador de Van de Graff es capaz de acumular grandes cantidades de carga eléctrica y de esta manera  producir energía e nergía para ser transferida, explica porque puede ser utilizada en los centros de exposición e xposición y no generar un peligro a la vida. R/

Esto

es

porque

las

corrientes

alcanzables son muy pequeñas que no  podrían significar un riesgo.