Lab Fisica

Informe del Laboratorio

Electrostática RARD1023 Pr ograma I ng. Si Programa Si stemas temas y E l ectró ctr óni ca I I I semes mestr e Laboratorio de Física Electrica. CORPORACION POLITECNICO COSTA ATLANTICA Resumen En esta experiencia realizada sobre la carga electrostática de los cuerpos y conservación de la carga eléctrica generada  por fricción se observaron los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica, La carga eléctrica es la propiedad de la materia responsable de los fenómenos electrostáticos, cuyos efectos aparecen en forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos que la poseen

Palabras--Claves: Fricción, Palabras Fricción, Electrón, Protón, Cargas.

Introducción La fuerza electromagnética es la interacción que se da entre cuerpos que poseen carga eléctrica. Es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la Naturaleza. Cuando las cargas están en reposo, la interacción entre ellas se denomina fuerza electrostática. Dependiendo del signo de las cargas que interaccionan, la fuerza electrostática  puede ser atractiva o repulsiva. La interacción entre cargas en movimiento da lugar a los fenómenos magnéticos. Por medio de este laboratorio colocamos en práctica la ley aprendidas previamente en clase, ley de Coulomb.

MARCO TEORICO

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K es la constante eléctrica del medio (en el vacío vale K = 9 10 –  10  – 9 N m2/C2). Cuando las dos cargas tienen igual signo, la fuerza es positiva e indica repulsión. Si ambas cargas poseen signos opuestos, la fuerza es negativa y denota atracción. Procesos de electrización: Se trata de procedimiento que permite que un cuerpo que se encuentra neutro eléctricamente adquiera carga eléctrica de algún tipo. Trataremos tres procedimientos, a saber: por fricción, por contacto y por inducción.

La ley de Coulomb señala que la fuerza F (newton, N) con que dos carga eléctricas Q

Un cuerpo que se carga eléctricamente, por algún mecanismo, se dice que adquiere carga electrostática.

y q (culombio, C) se atraen o repelen es proporcional al  producto de las mismas e Inversamente proporcional al cuadrado de la distancia r (metro, m) que las separa.

Por fricción:

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Para cargar un cuerpo neutro por el método de fricción se necesitan dos cuerpos neutros eléctricamente. Ocurre que a nivel superficial de ambos cuerpos se  produce un traspaso de electrones de uno a otro cuerpo. Aquel que reciba más electrones quedará cargado negativamente y el otro, que cedió más electrones, quedará cargado positivamente.

Papel aluminio.

Carga por Inducción: Existe cuando un cuerpo con carga electrica se aproxima a otro neutro causando una redistribución, en las cargas de éste último, debido a la repulsión generada por las cargas del material cargado y también se origina cuando las cargas de un cuerpo neutro se reordenan al estar en las cercanías de un cuerpo cargado.

2 bolas de Icopor.

Carga por contacto : Es posible transferir electrones de un material a otro por simple contacto

MATERIALES Hilo

Analisis de los Resultados. . Barra de plástico. Y Barra de Vidrio

Se utilizó pedacitos de papel de 0.5x0.5cm, los cuales fuero esparcidos en la mesa de trabajo y acercamos las  barras de vidrio y de plástico, las cuales fueron  previamente frotadas con la tela de seda, durante un minuto aproximadamente para cargarlas.

Tela de seda.. Soporte (Trípode)

Se logró observar que con la barra de vidrio no adquirió ninguna clase de carga y por tal razón no hubo ninguna reacción, En cambio con la barra de plástico hubo

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atracción ya que la barra se carga, ya sea positivamente o negativamente cuando se frotó con el paño. Los papelitos fueron atraídos hacia a la barra cargada a una distancia de aproximadamente 1cm.

Sabemos el valor de F, también sabemos el valor de la constante K y además sabemos la distancia de atracción entre los objetos

La densidad es igual a la masa sobre el área

despejando las cargas queda asi:

Entonces podemos hallar la masa sabiendo que la densidad del papel es de75g/m´2 y el área de los  papelitos es de 0.5cm* 0.5cm

q1q2=F *r¨2 K Reemplazando q1q2 = (1,84*10¨-5 N) * (0,01m)¨2 ; r = 1cm r= 0,01m 9*10¨9 Nm¨2/C¨2 q1q2 = 0,20 C¨2

Densidad en kilogramos metro al cuadrado y el área en metros cuadrados.

el producto de las dos cargas es de 0,20 coulumb al cuadrado

Entonces: m= (0.075kg/   )*(0.005m)¨2 m= 1,875*10¨-6 kg m=1.875 mg la masa es de 1,875 miligramos

Ahora sabiendo la masa podemos hallar la fuerza de atracción entre los dos objetos Fuerza=masa por gravedad F = (1,875*10¨-6kg) * (9,81m/s¨2) F = 1,84 * 10¨-5 N

2) En un soporte universal se colocó un soporte de hierro que sostuviera en cada uno de sus extremos y a una distancia de 9 cms unas bolitas de Icopor , suspendidas de un hilo de nylon y cuidando que las dos bolitas quedaran a la misma altura. SeTomó una barra de vidrio y otra de plástico, las frotamos con la tela de seda para cargarlas eléctricamente y cada una de ellas la acercamos en el centro de las dos bolitas. Se froto la barra de vidrio y se observó que no obtuvo carga le permitiera alguna reacción Cuando froto y se acercó barra de plástico se observa que las bolitas se atraían a la barra ya que estaba cargada mediante el frote que se le había realizado previamente, Esto quiere decir que ambos están cargados con signos diferentes y por lo tanto se atraen . Se hizo el mismo procedimiento con las bolitas forradas de papel aluminio dando una atracción mayor en las  bolitas con la barra de plástico, ya que el papel aluminio sirve como conductor por lo tanto hay una mayor atracción.

Ahora sabiendo la fuerza podemos hallar el producto de carga entre los dos objetos “el papelito y la barra de  plástico” F=_Kq1q2_ r¨2

Se realizó el ejercicio con una barra de plástico sujetada con nylon en un soporte universal de tal forma que quedara suspendida y se hace el mismo procedimiento de los sistemas anteriores, se frota con el trozo de tela de seda una de las barras de plástico y una de vidrio, para

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cargarlas, y se acercan entre sí de tal forma que no se rocen entre ellas. La barra de plástico se acercó a la suspendida obteniendo así cargas opuestas debido a que la barra de plástico queda cargada al momento de frotarla con el paño de seda generando una atracción al cercarlas. Después se frotar ambas barras la “suspendida y la de carga” se obtuvo como resultado, dos barras cargadas en forma negativa de tal forma al obtener cargas con signos iguales estas se repelen.

Al frotar la barra suspendida en el soporte y acercar la  barra de vidrio no sucedió nada.

Conclusión: Después de la experiencia podemos decir que todo cuerpo o materia tiende a un equilibrio eléctrico, es decir, tiene igual cantidad de cargas positivas que de negativas. Un cuerpo o materia, en estas condiciones, se dice que es neutro. Para electrizar la materia, esta debe ganar o perder cargas negativas. Esto lo consigue por transferencia de cargas eléctricas, de esta forma, un cuerpo que “pierde” cargas negativas, queda cargado  positivamente, y un cuerpo que “gana” cargas negativas queda cargado negativamente. Durante la transferencia solo las cargas negativas se mueven a través de los materiales.

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