Informe de laboratorio - Nataly Torrijos Perez

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Informe de laboratorio: Electrostática 
Nataly Torrijos
Grado 11A
Comfandi Calipso
Jeidy Ortiz
11/10/2022
Índice
Resumen	3
Objetivo	3
Introducción 	3
Materiales	4
Marco teórico 	4
¿Cuál es el concepto de carga puntual?	5
¿Qué es una carga eléctrica?	5
¿Cuáles son los procesos de carga eléctrica de cuerpos? 	5
¿Cuáles son las partes y cómo funciona un electroscopio?	6
Características de los materiales aislantes, conductores y semiconductores.	6
Descripción del experimento (Actividad 1)	7
Análisis	7
Conclusión	8
Descripción del experimento (Actividad 3)	8
Análisis	9
Conclusión	9
Descripción del experimento (Actividad 4)	9
Análisis	10
Conclusión	11
Referencias	12
Resumen
En este trabajo se hace una investigación y análisis sobre la electroestática. Se hacen una serie de experimentos en donde se pueden evidenciar los procesos de cargas eléctricas: frotación, inducción y contacto; las fuerzas eléctricas: repulsión y atracción.se investiga sobre los materiales conductores, aislantes, semiconductores y sus características.
Se investiga acerca del electroscopio y su funcionamiento, se describe el experimento realizado con el electroscopio y se analiza el cumplimiento de su función.
Objetivo
 Explicar las interacciones que tuvieron los materiales, al estar cargados o neutros; mediante los procesos de frotación, contacto o inducción. Identificar la conductividad de los materiales. 
Introducción
Se explicara las reacciones que tienen las cargar eléctricas al juntar los cuerpos; también se analizará los procesos de carga eléctrica, cuando se carga un cuerpo por frotamiento, cuando se carga por contacto y cuando se carga por inducción. Se evidencian las causas de las fuerzas eléctricas: repulsión y atracción, que tienen los cuerpos eléctricos al ser cargado o al estar cerca de cuerpos cargados y se identificará el funcionamiento que tiene un electroscopio frente a un objeto cargado o no. 
Materiales
Paño de lana 
 Lata de gaseosa 
 1 Globo 
 Pedacitos de papel 
 Electroscopio
Marco teórico
La electricidad es un fenómeno causado por la interacción entre las cargas positivas o negativas, que se pude representar tanto en reposo, como en movimiento. La electricidad dinámica o en movimiento es un circuito fluido de las cargas a través de un conductor que generan la corriente eléctrica. La electrostática es la interacción de las cargas electicas en reposo.
En la historia uno de los primeros en descubrir la electroestática fue: Tales de Mileto, que al experimentar frotando un pedazo de ámbar con un trozo de lana, descubrió que el ámbar atraía pequeñas partículas hacia él.
Tiempo después, el físico alemán Otto von Guericke construye la primera máquina electrostática capaz de producir y almacenar energía eléctrica estática por rozamiento. Esta máquina consistía en una bola de azufre atravesada por una varilla que servía para hacer girar la bola. Las manos aplicadas sobre la bola producían una carga mayor que la conseguida hasta entonces.
Para culminar, en 1673, El Francés Francois de Cisternay Du Fay; identifico y definió la existencia de dos cargas eléctricas: positiva y negativa.
Investigación 
¿Cuál es el concepto de carga puntual?
Se define como carga puntual, a las cargas que tienen dimensiones demasiado pequeñas, generalmente estas dimensiones se omiten y se considera la carga como un punto. Una carga puede considerarse puntual siempre y cuando se observe a una distancia mucho mayor a su tamaño. Un ejemplo de estas cargas son las partículas subatómicas como los protones y electrones.
¿Qué es una carga eléctrica?
La carga eléctrica es una propiedad de la materia, que permite la interacción eléctrica entre los cuerpos, esta interacción se produce por las fuerzas de atracción o repulsión, que dependen del valor de las cargas. La carga eléctrica pude ser: positiva, negativa o neutra. Su unidad de medida es el Coulomb (C) y para las partículas subatómicas elementales, se definió un valor para la carga eléctrica; es decir que, el electrón equivale a: e = -1.602x10-19 C y el protón equivale a: e = 1.602x10-19C.
¿Cuáles son los procesos de carga eléctrica de cuerpos?
Carga por fricción: el proceso de fricción consiste en la transferencia de electrones cuando dos cuerpos son frotados entre sí; trasfiriendo los electrones de un cuerpo a otro, dejando un cuerpo con carga negativa y el otro con carga positiva. 
Carga por contacto: el proceso de contacto se da mediante el toque directo de los cuerpos, cuando un cuerpo cargado eléctricamente toca a otro, se distribuye la carga eléctrica entre los dos cuerpos; es decir que, ambos cuerpos tendrán la misma carga negativa.
Carga por inducción: En este proceso los cuerpos no están en un contacto directo, hay un acercamiento entre los dos cuerpos. El cuerpo cargado eléctricamente puede atraer al cuerpo neutro y esto sucede porque, al estar cerca el cuerpo cargado, genera una distribución de cargas en el cuerpo neutro; es decir que, los electrones del cuerpo neutro se alejan al extremo en donde no se encuentra el otro cuerpo. El cuerpo neutro estará polarizado.
El proceso de inducción se completa conectando el cuerpo neutro a tierra, para que los electrones que están siendo alejados por el otro cuerpo se vayan a tierra y posteriormente se retira el cuerpo cargado, haciendo que le cuerpo neutro tenga una carga eléctrica contraria, al cuerpo cargado que se le acerco.
¿Cuáles son las partes y cómo funciona un electroscopio?
El electroscopio es un instrumento utilizado para medir e identificar la carga eléctrica de un cuerpo. Está conformado por una barra de metal que en la parte superior tiene una esfera y en parte inferior tiene dos láminas delgadas hechas de oro o aluminio. La barra de metal se encuentra dentro de un envase de vidrio y incrustada dentro de un tapón aislante. 
El electroscopio funciona a partir del contacto o el acercamiento de un cuerpo previamente cargado eléctricamente, la carga eléctrica del cuerpo pasara a la esfera y la esfera conduce esta carga hacia el inferior de la barra de metal, donde están las dos laminas; si estas dos laminas se separan, significa que la carga electica del objeto es la misma que la carga eléctrica del electroscopio, cumpliendo una de las características de las cargas eléctricas: cargas iguales se repelan. Si sucede lo contrario, las láminas permanecen juntas, entonces la carga eléctrica del cuerpo es contraria a la del electroscopio por lo tanto, ambas cargas se atraerán.
Características de los materiales aislantes, conductores y semiconductores.
Conductores: son aquellos materiales que permiten la libre circulación de la electricidad, atreves de ellos, permiten el flujo de electrones entre partículas, facilitan la trasmisión de la carga eléctrica de un objeto a otro. Algunos materiales conductores son: el cobre, el oro, el acero y el aluminio.
Aislantes: aquellos materiales que no permiten el flujo libre de electrones; por lo tanto son resistentes a la corriente eléctrica, es decir que, no conducen electricidad. Algunos ejemplos de estos materiales son; el vidrio, el plástico y la cerámica.
Semiconductores: son materiales que dependen de las condiciones en las que esten, para poder ser conductores o aislantes, estas condiciones son: la temperatura, la presión, el campo electromagnético, etc. Algunos materiales semiconductores son: el Silio, el Germanio, el Selenio.
Descripción del experimento (Actividad 1)
1.1 Al pasar el globo previamente cargado eléctricamente, por encima de los papeles, estos se levantan de la mesa, debido a la atracción que sienten por el globo.
1.2 Al hacer contacto con la mano el globo se pega a esta; al pasarlo de nuevo el globo por los papeles, no hay reacción de los papeles.
1.3 Al acercar el globo a la lata, esta se mueve persiguiendo al globo
Análisis
1.1 se carga el globo por el proceso de frotación, este tendrá exceso de electrones, al acercar el globo a los papeles, hay una fuerza de atracción debido a que los papeles se encuentran neutros, y al acercar el globo,los protones de los papeles serán atraídos por los electrones del globo y los electrones de los papeles serán alejados por los electronos del globo, llamado a este proceso inducción. 
El globo esta hecho por un material látex; este material es conductor por lo que le será más facil cargarse de electrones.
1.2 Al tocar el globo con la mano hay una fuerza de atracción que pega el globo a la mano, debido a que el globo tiene un exceso de electrones y la mano esta neutra. Al separar el globo y acercarlo de nuevo a los papeles, estos ya no se van a sentir atraídos por el globo, porque el globo a transferido sus electrones a la mano, quedando el globo neutro de nuevo. 
1.3 se presenta un proceso de inducción en donde, el globo va a ser el cuerpo que esta previamente cargado por el proceso de frotamiento, teniendo una carga negativa y la lata es el cuerpo neutro. Al acercar el globo los electrones de este atraerán a los protones de la lata y alejara a los electrones de la lata, haciendo que ambos cuerpos tengan una fuerza de atracción, por ende la lata se sentirá atraída al globo y por se mueve. La lata es de aluminio, este material es conductor y permite el flujo libre de los electrones.
Conclusión
Se pueden cargar los objetos frotando uno con otro o poniéndolos en contacto; los objetos tienden a tener una fuerza de atracción o repulsión con el otro objeto. El proceso de inducción es la especiación a lo ocurrido cuando acercamos un cuerpo cargado eléctricamente a uno neutro.
Descripción del experimento Actividad 3
2.1 el globo sin ser cargado previamente, es acercado al chorro de agua, que cae en línea recta. El agua se rompe esta alineación.
2.2 El globo está cargado eléctricamente, al acercarlo al chorro de agua, el agua que cae en una línea recta rompe esta línea y se acercara al globo.
Análisis
El agua en su estado natural es aislante; pero cuando se encuentra en solución con otras sustancias contiene iones, que la hacen conductora. El agua que sale del grifo es previamente filtrada así que contiene aniones.
2.1 no hay una reacción por parte del agua porque, esta tiene una carga positiva y el globo esta neutro, los electrones del globo no son suficientes para atraer al agua.
2.2 como el globo se ha cargo eléctricamente, tiene exceso de electrones y el agua tiene aiones positivos (cationes) se presenta una fuerza de atracción, el agua se sentirá atraída por el exceso de electrones por eso, se dobla o rompe su alineación
Conclusión
Si un cuerpo quiere atraer a otro debe está cargado previamente, para poder que las cargas eléctricas tengan o una fuerza de atracción o una fuerza de repulsión.
Descripción del experimento (Actividad 4)
En este experimento se usó el electroscopio, para determinas las cargas de los objetos que se ponían en contacto o se acercaban a la varilla de metal.
Lo primero que se hizo fue, acercar la varilla de vidrio (sin cargarla previamente) a la varilla de metal; no se obtuvo movimiento de las láminas de aluminio.
El segundo paso fue frotar la varilla de vidrio con un paño de lana; lo sucedido después se puede dividir en dos momentos. El primer momento, fue acercar la varilla previamente cargada a la varilla de electroscopio; no hubo reacción de las láminas de aluminio. El segundo momento fue tocar la varilla del electroscopio con la varilla del vidrio; no se vio movimiento de las láminas de aluminio.
El tercer paso, consistió en acercar la bomba (sin cargar) a la varilla de electroscopio no se observó movimiento en las láminas. Luego se tocó la varilla del electroscopio con una varilla de pvc y no se observó alguna reacción.
Por último se cargó eléctricamente la bomba, frotándola con el cabello, al acercarla a la varilla del electroscopio se pudo observar, como las láminas de aluminio se separaban.
Análisis 
Se puede deducir por la investigación previa y la observación del experimento, que la carga eléctrica del electroscopio es negativa. 
La varilla de vidrio está hecha por un material aislante, en el primer paso, la varilla no tiene ninguna carga eléctrica, por lo que esta neutra, es por eso que al acercarla a la varilla del electroscopio, a lo que se le conoce como proceso de inducción; la carga eléctrica de la varilla se distribuye, generando una fuerza de atracción hacia el electroscopio.
En el segundo paso, momento uno, se carga eléctricamente la varilla de vidrio por el proceso de frotación, dándole una carga eléctrica positiva; podemos identificar la carga porque, al acercar la varilla de vidrio al electroscopio, no hay ninguna reacción en las láminas de aluminio, debido a la fuerza de atracción que hay entre la varilla y el electroscopio. El segundo momento, donde tenemos un proceso de contacto, sucede extramente lo mismo, que en momento 1, hay una fuerza de atracción entre la varilla y el electroscopio; solo que esta vez se están tocando.
En el tercer paso, se pude analizar que la bomba es de material látex, el cual es un material conductor. No la hemos cargado previamente por lo que esta neutra, al acercarla a al electroscopio, no tenemos reacción alguna, porque debido al proceso de inducción al que estamos sometiendo el electroscopio (cuerpo cargado eléctricamente negativo) y la bomba (neutra); tendremos como resultado que l bomba, tendrá una polaridad positiva en el lado que está cerca al electroscopio y una polaridad negativa en el lado lejos del electroscopio; firmando una fuerza de atracción. 
En el último paso tenemos una reacción en electroscopio y esto se debe a que, se ha cargado previamente la bomba por el proceso de frotaciones donde se han trasfiriendo los electores del cabello a la bomba, dando una carga negativa, por ende al acercarla al electroscopio se genera una fuerza de repulsión, sabemos que esta fuerza se genera, porque al observar las láminas de aluminio del electroscopio están se separan porque ambas estas recibiendo una carga negativa, cumpliendo la propiedad de las cargas; cargas iguales se repela.
Conclusión
Se concluye de este experimento el funcionamiento del electroscopio. Primero se debe cargar el electroscopio, sabiendo que carga posee el instrumento, al interactuar con los otros objetos se puede identificar las cargas eléctricas que dichos objetos poseen.
Referencias
1. Significado de Electricidad.significados.https://www.significados.com/electricidad/
2. Stephy Valencia(2019). Historia De La Electrostática
IDOCPUBhttps://idoc.pub/documents/historia-de-la-electrostatica-m34mzqv2ken6
3. Fanny Zapata. Carga puntual: propiedades y Ley de Coulomb.https://www.lifeder.com/carga-puntual/
4. ScienzaEducación.https://www.youtube.com/watch?v=rEOvs3fSrTc
5. Carga por inducción.wikipedia.https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_por_inducci%C3%B3n
https://como-funciona.co/un-electroscopio/
6. Materiales conductores.ferrovial.https://www.ferrovial.com/es/recursos/materiales-conductores/
7. https://concepto.de/semiconductores/