UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

FACULTAD DE INGENIERIA DE QUIMICA Y METALURGIA

ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

FISICA II LABORATORIO Nº01

TEMA: “FENOMENOS ELECTROSTATICOS”

LIC.JIMENEZ ARANA, Julio

RODRIGUEZ VILCHEZ, yemi ROMERO PAREDES ,Nilton

FECHA DE ENTREGA: 12/05/2015

AYACHUCHO – PERÚ

2015

PROFESOR:PROFESOR:

ALUMNOS:ALUMNOS:

FENOMENOS ELECTROSTATICOS

Electrostática.- actualmente, en el vertiginoso desarrollo tecnológico producto de las aplicaciones del conocimiento adquirido por la humanidad en sus investigaciones han permitido conocer la composición, la estructura, propiedades y la forma como la materia se manifiesta. Una de las propiedades que representa la materia es la carga eléctrica; en realidad esta propiedad la presentan las partículas elementales (electrón-protón), y cuando esta se exterioriza decimos que el cuerpo esta electrizado. La electrostática, también denominada electricidad estática, estudia los fenómenos eléctricos producidos por la distribución de cargas estática; es decir estudia el campo electrostático establecido por un cuerpo electrizado.

Cuerpo electrizado: por lo general se acostumbra a considerar que la humanidad conoció por primera vez la electricidad en el siglo VI A.C. cuando la hija de Thales de Mileto, destacado investigador y filósofo materialista griego, intento quitar de su huso hecho de ámbar de partículas de polvo y de hilitos adheridos a él; al parecer este observo que una vez retirados, estos se apresuraban de nuevo en pegarse al huso.

Electrización de cuerpos positiva y negativamente de los cuerpos: una etapa importante en el desarrollo de la electricidad lo encontramos en los años de 1700, en los trabajas del investigador Du Fay. Du fay demostró que deben existir dos formas de electrización de los cuerpos, ya que con los experimentos confirmo que frotando ciertas sustancias, aparte de atraerse, también podrían repelerse. Sus resultados los explico postulando la existencia de dos tipos de cargas.

Si frotamos dos esferas de vidrio con seda, podemos entender que ambas se han electrizado con cargas de igual género (electricidad vítrea), y cuando las aproximamos se rechazan. Algo similar ocurre si dos esferas de ebonita se frotan con lana, se electrizan también con cargas de igual género (electricidad resinosa) y ala acercarlas se repelen.

Cargas eléctrica

La carga eléctrica es una propiedad inherente de las partículas elementales: electrones y protones, por lo cual se dan interacciones entre ellos; átomos, iones, moléculas y partículas electrizadas.

I.- OBJETIVOS

Observar y determinar determinados los fenomenos electrostáticos.

II.- MATERIALES Y EQUIPOS

a) Electroscopio Generador de Van den Graff Jaula de Faraday Aparato para la demostración del poder de las puntas Cámara de humo Molinete eléctrico Caperuzas Esferas transportadoras de carga Conductores Máquina de influencia Cables de conexión Fósforos y vela Placas de chispas saltarinas

III.- FUNDAMENTO TEORICO

Estructura atómica de la materia

Carga positiva: protones, carga negativa: electrones. Aquello que constituye la sustancia del universo físico. La tierra, los mares, la brisa, el sol, las estrellas, todo lo que el hombre contempla, toca o siente, es materia. También lo es el hombre mismo. La palabra materia deriva del latín mater, madre. La materia puede ser tan dura como el acero, tan adaptable como el agua, tan informe como el oxígeno del aire. A diferentes temperaturas puede presentar diferentes fases, pero cualquiera que sea su forma, está constituida por las mismas entidades básicas, los átomos.

EL ÁTOMO

Los átomos son tan pequeños que pueden colocarse unos 108, o sea 100 millones de ellos. , los átomos se encuentran en contacto entre sí y fuertemente ligados, de manera que su movimiento relativo es mínimo.

Carga Eléctrica

q = carga eléctrican = número enteroe- = electrónLos electrones pueden desplazarse a través de ciertos cuerpos que reciben el nombre de conductores. La carga se conserva: al electrizar un cuerpo no se está creando carga, sólo se transmite carga (electrones) de un cuerpo a otro. La carga total siempre la permanece constante.

1 Coulomb = 6,25x10 18 electrones

ELECTRIZACIONCuando a un cuerpo se le dota de propiedades eléctricas, es decir, adquiere cargas eléctricas, se dice que ha sido electrizado.

FORMAS DE ELECTRIZACIÓN1.- Electrización por frotamiento. Por efecto de la fricción, los electrones externos de los átomos del paño de lana son liberados y cedidos a la barra de ámbar, con lo cual ésta queda cargada negativamente y aquél positivamente. 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.

2.- Electrización por inducción.Influencia o inducción es un efecto de las fuerzas eléctricas. Debido a que éstas se ejercen a distancia, un cuerpo cargado positivamente en las proximidades de otro neutro atraerá hacia sí a las cargas negativas. Si el cuerpo cargado es negativo entonces el efecto de repulsión sobre los electrones atómicos convertirá esa zona en positiva. En ambos casos, la separación de cargas inducida por las fuerzas eléctricas es transitoria y desaparece cuando el agente responsable se aleja suficientemente del cuerpo neutro.

3.- Electrización por contactoSi el cuerpo cargado es positivo es porque sus correspondientes átomos poseen un defecto de electrones, que se verá en parte compensado por la aportación del cuerpo neutro cuando ambos entran en contacto, El resultado final es que el cuerpo cargado se hace menos positivo y el neutro adquiere carga eléctrica positiva. Aun cuando en realidad se hayan transferido electrones del cuerpo neutro al cargado.

IV.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

En cada caso mediante un conductor conecte un polo de la máquina de influencia a los dos polos, a los diferentes dispositivos como si indica a continuación, luego girar la manivela de la máquina de influencia y explique sus observaciones.

Comportamiento de los plumeros electrostáticos.

El comportamiento es magnífico, porque al acercar a un cuerpo cargado de electrones o energías pues este plumero se deja atraer por este cuerpo.

Comportamiento del aparato demostrativo del poder de puntas.

Este aparato tiene la propiedad de almacenar la energía o de cargas eléctricas entonces lo que hace es que sopla o expulsa las cargas.

Comportamiento de la jaula de Faraday.

Tiene la función de captar todas las cargas en su entorno y después capta a los cuerpos que están en contacto a ella.

Molinete eléctrico.

También se puede moverse con el soplo, pero lo más importante es que

Timbre eléctrico.

Cumple la propiedad cuando conectamos con el fluido eléctrico, se mueven simultáneamente las bolitas del timbre quiere decir cuando hay intercambio de cargas o descargue.

Purificador de aire.

Es una cajita simple que tiene la función de purificar el aire en este caso en el laboratorio se ha experimentado con el humo esto purifica el humo, al contacto con el fluido eléctrico es importante por ejemplo para evitar la contaminación del medio ambiente.

Comportamiento de las placas conductoras.

Las placas tienen la función de permitir el circuito de las cargas de un extremo hacia otro extremo por un conducto marcado de color platino, esto conectado con el fluido eléctrico.

V. SECUENCIA DE LA PRÁCTICA

a) Jaula de Faraday.Conecte un polo de la máquina de influencia en la parte superior de la jaula, ubique en el plomero electrostático haciendo contacto con la parte inferior de la jaula, ubique otro plomero electrostático fuera de la jaula, y haga girar la manivela de la máquina de influencia.

b) Poder de las puntas.Instale sobre su soporte los cilindros metálicos y luego conecte a un polo de la maquina d influencia. Acerque la llama de una vela encendida a uno de los extremos, anote sus explicaciones y explique

c) Molinete.Conecte un polo a la máquina de influencia al molinete, anote sus explicaciones y explique.

d) Cámara electrostática y de humo. Conectar los dos polos de la máquina de influencia y anotar observaciones y explicar.

PARTE PRÁCTICA

OBSERVACIONES:

a) Se observó que la caperuza dentro de la jaula no se mueve, mientras la caperuza de la parte externa de la jaula se levanta y es atraído por la carga dentro de la jaula.

b) La vela al ser sometido al primer polo se vio que es empujado por la carga que este genera, pero con el segundo polo el fenómeno fue diferente ya que este atrae a la flama de la vela.

c) Electroscopio es un instrumento bastante sencillo, la utilidad de este equipo está en reconocer cuerpos cargados, al aproximar un cuero cargado la manilla gira o desplaza.

La caperuza verde permanece inmóvil dentro de la campana

La parte de la punta de este aparato es el encardo de enfocar la carga hacia la vela. Esta superficie puntual tiene área muy pequeña y si está cargada, la densidad de la carga eléctrica se hace máxima en dicha punta, y las cargas acumuladas tienden a escaparse con gran fuerza generando el llamado viento eléctrico. Aplicación directa es el pararrayos

d) Se observaron también las campañillas: los cuatro puntos suenan al estar conectados ambos polos, pero sin embargo al retirar un polo no suena ninguna campanilla.

e) Al conectar ambos polos a una placa de chispas saltarinas se observó que se iluminan como destellos de luz.

f) Finalmente se observó la cámara de humo, donde el humo atrapada en esta cámara al ser conectado a una carga se desprende por la parte de arriba de la cámara, de esta manera fijando una superficie limpia dentro de la cámara.

V.- CONCLUSIONES

Los cuatro lados de la campañilla suenan al ser conectados ambos polos,

Chispa saltarina iluminada, se producen al ser conectadas a través de cables conductores por los dos polos.

Aire purificado, la acción del campo eléctrico fue precipitar todos los sólidos que existen en el humo dando la apariencia de haber purificado la cámara de gas.

Se observaron los diversos equipos de laboratorio referido a la parte del campo electrostático, en cual se nos permitió conocer las diversas funciones de cada equipo. Todos los equipos y materiales son muy importantes lo cual nos permitió pues experimentar los fenómenos electrostáticos.

Se observó las funciones de cada material de laboratorio de física y se determinó los distintos comportamientos de cada equipo.

BIBLIOGRAFIA

Alonso M. y Finn E. J. Física. Editorial Addison-Wesley Interamericana (1995).

Tipler P. A. Física. Editorial Reverté (1994).

Serway. Física. Editorial McGraw-Hill (1992)