Descripción: iojjadjadjoadoadoajdojaodjaodjoadjoajdoajdoajdoajdoajdojaodjaodjaodjoadjoajdoajdoaduabdububaudoajdoajdoadaj...
22/08/2016 ¿CÓMO SE CARGAN LAS HOJAS Y LÁMINAS?
Carolina Castillo Delgado, Rubén Blanco Fuentes, Dayer Mercado Pérez
[email protected],
[email protected] Grupo lunes 8-10 am – Curso de Física II Departamento de Física y Electrónica Universidad de Córdoba, Montería RESUMEN
El análisis físico que se lleva a cabo en el laboratorio de diferentes fenómenos es importante para tratar de comprender la naturaleza que nos rodea. Uno de los más importantes estudios a realizar en materia de electricidad y magnetismo, es el fenómeno de interacción entre cargas, en el experimento llevado a cabo se evaluaron estas interacciones entre diferentes materiales y se analizó posteriormente el efecto físico que en ellos se lleva a cabo mediante la electrización por frotamiento, a partir de esas observaciones, resulta fácil describir el tipo de cargas involucradas entre materiales de Polipropileno o Acetato por ejemplo, así se observaron fenómenos de atracción y repulsión de cargas entre materiales de igual tipo de material y de diferente material respectivamente.
1. INTRODUCCION
La Electrostática se ocupa del estudio de las interacciones entre cargas eléctricas en reposo. Los experimentos realizados a continuación, nos ayudaran a observar detenidamente las interacciones entre cargas de diversos objetos puestos a prueba en el laboratorio, entre ellos varillas de Polipropileno, placas de Policarbonato y hojas de Acetato. (Observar figuras 1 y 2). [1] Partiendo de las nociones obtenidas de los estudios realizados por el Físico francés Charles de Coulomb. En las cuales se destacan los siguientes aportes en cuanto electricidad y magnetismo se refieren; La materia contiene cargas eléctricas positivas y negativas. Los objetos no cargados poseen cantidades iguales de cada tipo de carga. Cuando un cuerpo se frota la carga se transfiere de un cuerpo al otro, uno de los cuerpos adquiere un exceso de carga positiva y el otro un exceso de carga negativa en cualquier proceso que ocurra. Los objetos cargados con carga del mismo signo, se repelen. Los objetos cargados con cargas de distinto signo, se atraen. Cabe aclarar que el siguiente informe no se incluye teoremas de tipo matemático ni algunas de las ecuaciones de más influencia en los fenómenos de electrostática, debido a que este se realiza basado netamente de la observación de fenómenos en el laboratorio. Se usó la técnica de frotamiento de los materiales mencionados anteriormente, para observar dichos fenómenos de interacción entre cargas;
[2] La electrización por frotamiento se explica del siguiente modo. Por efecto de la fricción, los electrones externos de los átomos del material con el que se frota (hoja de papel, de acetato, tela de ropa e incluso la mano), son liberados y cedidos a las varillas de polipropileno, con lo cual ésta queda cargada negativamente. En cualquiera de estos fenómenos se pierden o se ganan electrones, pero el número de electrones cedidos por uno de los cuerpos en contacto es igual al número de electrones aceptado por el otro, de ahí que en conjunto no hay producción ni destrucción de carga eléctrica. Esta es la explicación, desde la teoría atómica, del principio de conservación de la carga eléctrica formulado por Franklin con anterioridad a dicha teoría sobre la base de observaciones sencillas. En ese orden de ideas, los objetivos específicos de la práctica fueron; Observar los diferentes fenómenos de electromagnetismo y de atracción entre cargas. Identificar y analizar las fuerzas involucradas
en estos fenómenos desde el punto de vista físico. 2. MATERIALES Electroscopio Placa de policarbonato Varilla de polipropileno lámpara de efluvios Grapa para varillas redondas Hoja de acetato Hoja de papel
13027.01 13027.05 13027.07 06656.00 13027.16 08186.10 08186.11
1 1 1 1 1 1 1
¿CÓMO SE CARGAN LAS HOJAS Y LÁMINAS? Carolina Castillo Delgado, Rubén Blanco Fuentes, Dayer Mercado Perez.
3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Para la realización del siguiente experimento se debe instalar el montaje de tal manera que la varilla de polipropileno (que debe estar cargada por el proceso de frotamiento), quede suspendida como una especie de “balanza eléctrica”, como se muestra en la figura 1.
Figura 4; la hoja de acetato se acercada a la varilla de polipropileno, (nótese la diferencia en grosor de los materiales).
1. El experimento consta de 3 procedimientos donde están involucrados la lámpara de efluvios (figura 2) y la balanza eléctrica (figura 1). 1.1 En el primero de estos procedimientos se debe colocar la hoja de acetato sobre la placa de policarbonato y estas se deben frotar, luego de esto se debe acercar un extremo metálico de la lámpara de efluvios a la hoja de acetato y posteriormente a la placa de policarbonato, como se muestra en la figura 2.
1.3 En este tercer procedimiento se debe descargar la
placa y la hoja por separado, luego se frotan con papel cada una respectivamente. Por último se comprueba la clase de carga que cada una tiene utilizando la balanza y la lámpara de efluvios. 4. RESULTADOS Y DISCUCION 4.1 La lámpara de efluvios no encendió.
4.2 El tubo de polipropileno es repelido por la lámina de acetato, en el extremo cargado. 4.3 No encendió la lámpara de efluvios al acercar la lámina de policarbonato al tubo del mismo material; esta es atraída en la parte cargada y repelida en el extremo no cargado.
1.2 El segundo experimento es igual que el anterior
pero ahora, se demostrara la carga con la “balanza eléctrica”, se deben acercar la hoja y la placa (respectivamente cargadas) al extremo frotado de la varilla (ver figura 3 y 4). Observar Figura 3; la placa de policarbonato es acercada a la varilla con un extremo cargado.
¿Qué puedes saber sobre la carga de la hoja y la placa por la lámpara de efluvios?
Compara los resultados de este experimento con los del primero.
¿Qué clase de carga has visto en los dos objetos frotados, la hoja y la placa? ¿concuerdan los resultados con los dos de las dos primeras partes del experimento? ¿cómo podemos explicar la diferencia de los resultados?
¿CÓMO SE CARGAN LAS HOJAS Y LÁMINAS? Carolina Castillo Delgado, Rubén Blanco Fuentes, Dayer Mercado Perez.
5. CONCLUSIONES
6. REFERENCIAS [1] R. Serway. 2003. Physics for Scientists and Engineers, Saunders College Publishers, 3rd edition.
[2] A. Labarta, J. P. Lázaro, M. Lizaldre, F. Pascual. 2004. Electrotenia, Carga y Campos eléctricos. Cap. 1. En; http://www.etitudela.com/Electrotecnia/downloads/capitulo 1.pdf
