tarea electricidad

1. ¿Qué se entiende por carga neta de un cuerpo?

En física, la carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas (pérdida o ganancia de electrones) que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos siendo, a su vez, generadora de ellos. La interacción entre carga y campo eléctrico origina una de las cuatro interacciones fundamentales: la interacción electromagnética. La Carga neta es la suma algebraica de las cargas. Es decir, si tienes un electrón y un protón no tomas la carga neta como la suma de sus valores absolutos, tienes en cuenta que una es positiva y la otra es negativa. 2. ¿Cuál es la diferencia entre un material conductor y un aislante? Mencione 5 ejemplos de cada tipo de material? Materiales Conductores Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma. Los mejores conductores son los elementos metálicos: ▪ Oro, ▪ Plata (es el más conductor),

▪ El cobre, ▪ El aluminio, ▪ Aire ionizado, ▪ Agua Materiales Aislantes Los materiales aislantes tienen la función de evitar el contacto entre las diferentes partes conductoras (aislamiento de la instalación) y proteger a las personas frente a las tensiones eléctricas (aislamiento protector) La mayoría de los no metales son apropiados para esto pues tienen resistividades muy grandes. Esto se debe a la ausencia de electrones libres. Los materiales aislantes deben tener una resistencia muy elevada, requisito del que pueden deducirse las demás características necesarias. ▪ Los aislantes termofijos más usados son el hule natural y los hules sintéticos, ▪ El hule natural fue, con el papel, uno de los materiales usados para el aislamiento de cables. ▪ El estireno-butadieno ▪ El butilo es un hule sintético ▪ Los aislantes cerámicos se forman a partir de silicatos pulverizados y otros óxidos ▪ Porcelana ▪ Vidrio ▪ Aire

3. Explique mediante esquemas o figuras los procesos de electrización Electrización por contacto Electrización por frotamiento Electrización por inducción ELECTRIZAR UN CUERPO. Un cuerpo podemos electrizarlo: A) Por Frotamiento : Ya hemos visto que todos los cuerpos se electrizan por este método y que tanto el cuerpo frotado como el frotante se cargan eléctricamente, pero uno queda con carga positiva y el otro con igual carga negativa. Esto se debe a que el cuerpo que queda cargado

positivamente

ha

perdido

electrones

que

capta

el

que

queda

cargado

negativamente. En los cuerpos salidos son sólo los electrones los que pueden pasar de un cuerpo al otro, pues las cargas positivas del núcleo atómico si lo abandonan en caso de una desintegración atómica. No podemos decir lo mismo de los cuerpos líquidos y de los gases en los cuales los núcleos atómicos pueden trasladarse con relativa facilidad y por lo tanto en estos cuerpos puede haber transporte, tanto de cargas positivas como negativas, como lo veremos al estudiar la electrolisis y la descarga eléctrica en gases. Un caso muy especial y no tan sencillo lo presentan los semiconductores (germanio, silicio, etc. ) en los cuales el transporte es de 'huecos " dejados por los electrones; es la base del transistor.

B) Por Contacto : Un cuerpo aislado, por ejemplo, un electroscopio, un péndulo eléctrico , etc. puede ser cargado con sólo tocarlo con otro cuerpo previamente electrizado (por ej. una varilla de vidrio o de ebonita electrizada).

En la figura se representa un electroscopio descargado (en estado neutro). Al acercarle una varilla cargada positivamente tal como se indica en b), los electrones del electroscopio son atraídos hacia su esferita por la carga positiva de la varilla con lo cual se produce en las laminillas, un déficit de electrones, es decir se cargan positivamente, produciéndose de esta manera la separación de las laminillas. Si ahora se toca la esferilla con la varilla los electrones atraídos hacia la esferilla pasarán a la varilla donde neutralizarán algunas cargas positivas de ellas tal como se indica en c). Finalmente al retirar la varilla el electroscopio quedará cargado positivamente por haber perdido electrones; en cambio la varilla quedar! con menos carga positiva que al principio (a). Del mismo modo, se observa que al acercar una varilla con carga negativa a la esferita del electroscopio, alguno de los electrones de éste son rechazados hacia sus laminillas, produciendo su separación. Al tocar la esferita con la varilla electrizada algunos electrones pasarán a la esferita que había quedado con déficit de electrones. Al retirar la varilla el electroscopio quedará con carga negativa (exceso de electrones). C) Electrización por inducción o inf1uencia : Al acercar sin tocar, una varilla cargada negativamente a un electroscopio, los electrones de éste, son rechazados a las

laminillas, como ya vimos antes. Pero si ahora, manteniendo la varilla inductora sin tocar al electroscopio tocamos la esferita con un dedo los electrones rechazados se escaparán a “tierra' a través de nuestro cuerpo. Sí finalmente retiramos primero nuestro dedo y después la varilla inductora el electroscopio quedará cargado positivamente por haber perdido electrones. Si en vez de una varilla con carga negativa acercamos una con carga positiva, al tocar la esferita con nuestra mano los electrones son atraídos desde la tierra hacia el electroscopio. De este modo, al retirar la mano,, el electroscopio quedará con carga negativa debido a un exceso de electrones.

EFECTO FOTOELÉCTRICO: 1) Una célula fotoeléctrica colocada delante de un foco luminoso, transforma directamente la luz en electricidad. 2) Las hojas de las plantas y árboles, producen una débil corriente eléctrica mientras el sol las ilumina, durante el proceso llamado "fotosíntesis".

POR ELECTRÓLISIS: 1) Sumergiendo una placa de carbón mineral o de retorta junto a una

placa de cinc, sumergidas en agua acidulada, se desarrolla electricidad, de signo positivo sobre el carbón y negativo sobre el cinc. 2) Metiendo limaduras de hierra en un frasco con agua acidulada y colocando dos cables de cobre cerca de las limaduras y sumergido, también se desarrolla electricidad. (Estos dos ejemplos, mejor que generación eléctrica por electrólisis, es

más

correcto

decir,

por

medios

químicos).

EFECTO TERMOELÉCTRICO: 1) La pila termoeléctrica de Seebeck, transforma el calor aplacado a varias soldaduras de dos metales diferentes, directamente en electricidad. 2) La evaporación de las agua de mares y ríos se demostró que generara electricidad, la cual se deposita en las nubes. 4. ¿Qué es un péndulo electrostático? Que es un electroscopio? Describa la utilidad de cada uno Péndulo Electrostático Es un instrumento utilizado en los experimentos acerca de la existencia de cargas eléctricas del cual se suspende una barra de algún material electrificado, el cual puede ser una barra de caucho cargada negativamente y a esta se la acerca una barra de vidrio con carga positiva y se podrá observar que se atraen entre si. Sin embargo si a la barra de caucho que está suspendida se le acerca una barra del mismo material, caucho, cargada negativamente se podrá observar que las dos barras se repelen. Este instrumento nos sirve para comprobar las diferentes polarizaciones de los materiales. Las utilizaciones del péndulo en el mundo científico y cotidiano son innumerables: relojes, electroscopios que oscilan en campos eléctricos en función de la presencia y densidad de cargas positivas y negativas, péndulos balísticos que determinan la velocidad de los proyectiles, péndulos hidrométricos para medir la intensidad de las corrientes de agua, Relojes de péndulo,

Plomada, Metrónomos, )

Comprobación de la rotación de la Tierra con el péndulo de Foucault,

Instrumento para

hipnotizar, Una variante del péndulo en los relojes mecánicos mas modernos: el balancín,

para determinar la intensidad de la gravedad en un lugar, mediante una fórmula física, conociendo los valores del péndulo Electroscopio: El electroscopio es un instrumento que permite determinar la presencia de cargas eléctricas y su signo. Este instrumento permite detectar la presencia de un objeto cargado aprovechando el fenómeno de separación de cargas por inducción. El electroscopio sencillo consiste en una varilla metálica vertical que tiene una bolita en la parte superior y en el extremo opuesto dos láminas de oro muy delgadas. La varilla está sostenida en la parte superior de una caja de vidrio transparente con un armazón de metal en contacto con tierra. Al acercar un objeto electrizado a la esfera, la varilla se electrifica y las laminillas cargadas con igual signo que el objeto se repelen, siendo su divergencia una medida de la cantidad de carga que han recibido. La fuerza de repulsión electrostática se equilibra con el peso de las hojas. Si se aleja el objeto de la esfera, las láminas, al perder la polarización, vuelven a su posición normal. Cuando un electroscopio se carga con un signo conocido, puede determinarse el tipo de carga eléctrica de un objeto aproximándolo a la esfera. Si las laminillas se separan significa que el objeto está cargado con el mismo tipo de carga que el electroscopio. De lo contrario, si se juntan, el objeto y el electroscopio tienen signos opuestos. Un modelo simplificado de electroscopio consiste, en dos pequeñas esferas de masa m cargadas con cargas iguales q y del mismo signo que cuelgan de dos hilos de longitud l, tal como se indica la figura. A partir de la medida del ángulo θ que forma una esfera con la vertical, se puede calcular su carga q. Los electroscopios han caído en desuso debido al desarrollo de instrumentos electrónicos mucho más precisos, pero todavía se utilizan para hacer demostraciones. El electroscopio más

sencillo está compuesto por dos conductores ligeros suspendidos en un contenedor de vidrio u otro material aislante. Bibliografía: [1]. Wikipedia, la enciclopedia libre. http://es.wikipedia.org. [2]. Serway, Raymond A; Faunghn, Jerry s. Fisica. Editorial Thomson. Sexta edición