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FACULTAD REGIONAL ROSARIO - UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL
FÍSICA II Trabajos Prácticos de Laboratorio
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Generador de Van de Graaff
del arco es más grande pero la intensidad del mismo es menor. Con la esfera
de descarga, de 25 cm de diámetro (figuras 6 y 7), pueden obtenerse arcos
de 20 cm de longitud con valores del campo eléctrico cercanos a los 18
kV/cm.
2. Descarga Continua:
Si apuntamos con un dedo hacia la esfera desde una distancia de
aproximadamente 7,5 cm, sentiremos un leve hormigueo de manera
continua. Si hay más de una intermitencia, movemos el dedo un poco más
cerca hasta que la corriente fluya continuamente. Repetimos esto mientras
sostenemos un clavo común o un destornillador metálico apuntando a la
esfera. Asegurémonos de sostener el destornillador desde su parte metálica
y no desde el mango aislado. El efecto con la punta metálica es más
pronunciado que con el dedo, pero, en ambos casos, estamos descargando
la esfera continuamente. Si colocamos el electrodo de descarga cerca de la
esfera mientras se sostiene el clavo, no se tendrá un arco como antes.
Cuando esta demostración se realice en la oscuridad, se verá un brillo pálido
alrededor de la punta del clavo. Esto se denomina descarga o efecto corona.
Se debe a la excitación o ionización continua del aire, lo cual causa la
emisión de luz.
3. El Viento Eléctrico:
Repitamos la demostración anterior mientras sostenemos la llama de una
vela entre la punta (clavo o destornillador) y la esfera, pero cercana a la punta.
Veremos que la llama es curvada por un viento que sale desde la punta. Este
efecto es causado por partículas cargadas del aire tratando de alejarse unas
de otras (las cargas iguales se repelen). El mismo efecto puede observarse
colocando la punta terminal N-127 sobre un lado de la esfera y sosteniendo
la vela varios centímetros alejada.
Nota: La punta terminal N-127 todavía no se encuentra disponible.
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6. El Acelerador de Bolas:
Montamos el acelerador de bolas N-141 acoplado sobre la parte superior de la
plataforma de aislación N-140 y lo llevamos cerca de la esfera. Conectamos
un cable desde la esfera a la parte superior del acelerador de bolas. También
nos aseguramos de conectar a tierra la base del acelerador mediante un
cable desde la plataforma aislante a la indicación sobre la base de la
máquina. Si el receptáculo del acelerador está nivelado, las bolas
comenzarán a rodar y finalmente se desplazarán continuamente alrededor
del borde de la base del receptáculo. Las bolas adquieren cargas desde el
disco superior, luego son repelidas y entonces ruedan. Como las cargas son
mayores sobre la parte superior de las bolas, éstas ruedan más. Las cargas
en la parte inferior de las bolas se pierden por la tierra del receptáculo
inferior.
Nota: El acelerador de bolas N-141 y la plataforma de aislación N-140, todavía no se
encuentran disponibles. Momentáneamente, esta experiencia no podrá realizarse.
7. El Cilindro Hueco:
El cilindro hueco N-142 tiene pequeñas bolas livianas atadas por hilos. Un
par de bolas está sobre la parte exterior del cilindro metálico y otro par en
el interior. Cuando la unidad recibe una carga del probador plano N-135
(placa de prueba), las bolas exteriores comienzan a cargarse y se separan del
cilindro. No hay cargas en el interior del cilindro y las bolas interiores están
totalmente inmunes. Puede ser dificultoso hacer esta demostración con el
generador operando con viento eléctrico, pues tiende a neutralizar las cargas
sobre las bolas. Usar el electrodo de descarga N-122 como un probador plano.
Cargar el generador y luego apagarlo. Tocar la esfera con el electrodo de
descarga y transferir las cargas a las bolas pequeñas sobre la parte superior
del cilindro hueco. Se debe hacer esto más de una vez, para poder transferir
suficiente carga. El pequeño probador plano trabajará muy bien, pero deberá
recargarlo en la esfera varias veces.
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Nota: El cilindro hueco N-142, el probador plano N-135 y el electrodo de descarga N-122,
todavía no se encuentran disponibles. Momentáneamente, esta experiencia no podrá
realizarse.
8. La Placa Luminosa:
Colgamos la placa luminosa N-139 sobre el brazo de la plataforma de aislación
N-140. El pequeño anillo de la placa luminosa deberá estar conectado al
borne de tierra en la base del generador. Cuando el generador esté
operando, pequeños arcos saltarán entre los segmentos sobre la superficie
conductora de la placa luminosa. Siendo más pequeña la resistencia de paso
a tierra a través del aire, al arco elegirá seguir este camino. Se observará
además que la descarga seguirá también la distancia más corta a tierra.
Nota: La placa luminosa N-139 y la plataforma de aislación N-140, todavía no se encuentran
disponibles. Momentáneamente, esta experiencia no podrá realizarse.
9. Tormenta de Granizo de Volta:
Al colocar el accesorio N-132 cerca de la esfera del generador, las pequeñas
partículas de vermiculita comenzarán inmediatamente a saltar hacia arriba y
hacia abajo. Ellas son primero atraídas hacia la placa superior, pero cuando
están allí reciben una carga que provoca su repulsión. Con la placa inferior
del accesorio N-132 conectada a tierra, las cargas se perderán cuando llegan
a la misma y entonces el proceso se repetirá. Vermiculita: Grupo de minerales de estructura laminar pertenecientes a la familia de la mica. Es de muy bajo peso
específico y de color variable entre amarillo y gris oscuro. El material, sometido a procesos de molienda, tamizado
y desecación con altas temperaturas, se presenta comercialmente en gránulos de 1 a 12 mm de diámetro. Por sus
propiedades, tiene importantes aplicaciones en aislamiento térmico, aislamiento acústico y como anti condensante.
Nota: El accesorio N-132 todavía no se encuentra disponible. Momentáneamente, esta
experiencia no podrá realizarse.
10. Precipitación de Humo:
Sacamos las partículas de vermiculita del accesorio N-132 y colocamos una
pequeña malla de alambre sobre el borde. Si es necesario, enrollamos la
malla parcialmente en el cilindro para ayudarla a permanecer en su sitio.
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