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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Estudios Superiores Plantel Aragón INGENIERIA INDUSTRIAL LABORATORIO “electricidad y magnetismo” REPORTE DE PRACTICA No.1 SESION 1 TEMA: ELECTROESTATICA GRUPO:8510 NOMBRE DEL PROFESOR: ZARAGOZA BUCHAIN RODOLFO NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO FECHA DE ENTREGA: 23 DE OCTUBRE DEL 2020 OBJETIVOS: - Comprender el concepto de carga eléctrica - Cargar cuerpos por frotamiento, contacto directo e inducción - Descargar cuerpos por ionización y conducción CONCEPTOS NECESARIOS: a) Carga eléctrica b) Ley de Coulomb c) Campo eléctrico d) Distribución de carga e) Principio de operación del generador de Van de Graf f) Formas diferentes de generar cargas eléctricas estáticas g) Convención de Franklin EQUIPO: - 2 Soportes universales - 1 Metro de hilo de cáñamo - 1 Tira de polietileno - 4 Barras (vidrio, madera, hule duro, plástico) - 4 Excitadores (piel, seda, franela, polietileno) - 1 Generador de Van de Graf - 1 Esfera de cargas inducidas - 1 Muestreador de cargas eléctricas - 1 Caja de cerillos - 1 Esfera de descarga - Cables y conectores INTRODUCCION: Todo cuerpo en la naturaleza se encuentra en equilibrio eléctrico; es decir, neutro. Por eso se dice que cargar eléctricamente un cuerpo es generar en él un exceso O deficiencia de electrones. La electrostática es el estudio de la electricidad en reposo o que se mueve lentamente. Este estudio comenzó cuando Tales de Mileto observo que el ámbar (electrón en griego) frotado con un pedazo de piel podía atraer cuerpos ligeros como la paja, plumas, etc. En observaciones posteriores, William Gilbert comprobar que ciertas sustancias como el azufre, el vidrio y el lacre, al ser frotados, se comportaban como el ámbar, notando que los cuerpos electrizados se atraían o rechazaban entre sí. LEYES ELECTROSTATICAS: Dos cargas ejercen fuerza sobre si, que actúan sobre la línea que las une o las separa, y que es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa; esto es conocido como la Ley de Coulomb. Para definir la polaridad de los cuerpos cargados, se emplea la convención de Franklin, la cual establece que al frotar una barra de vidrio con franela o con seda, al vidrio se le atribuye siempre la carga positiva ELECTRIZACION: Existen diversas formas de electrizar cuerpos, como: - La triboelectricidad o carga por frotamiento, que consiste en frotar enérgicamente un cuerpo contra otro - Por contacto, un cuerpo se electriza tocándolo con otro cuerpo que ya está electrizado - Por inducción, que consiste en acercar un cuerpo electrizado a otro que no lo está, sin tocarlo logrando se electrización DESARROLLO. Carga por frotamiento 1. Breve explicación por parte del instructor sobre el empleo del generador de Van de Graaff y las cargas eléctricas. 2.-Frote con la franela la tira de polietileno y cuélguela sobre el hilo suspendido entre los soportes de manera que la cara frotada quede frente a frente, como lo muestra la figura Observaciones. Al frotar la tira de plástico podemos observar como las puntas de la tira se repelen al ser de la misma carga se separan a una distancia considerable de por lo menos 10 cm 3. Acerque un cerillo encendido entre las caras frotadas de la tira de polietileno, como se observa en la figura 2. Observe lo que sucede. Observaciones. Se observa que la carga de la tira de polietileno vuelve a tener una carga neutra. 4. Cargue nuevamente la tira de polietileno. Utilizando la convención de Franklin, determine la polaridad de la carga contenida en la tira. Polaridad de la tira Observaciones: negativa 5. Frote las barras disponibles con los excitadores proporcionados y concluya el signo de la carga adquirida por la barra frotada, use como carga de prueba la tira de polietileno. Anote sus resultados en la tabla siguiente: CARGA Y DESCARGA POR CONTACTO 6. Haga el arreglo de la figura positiva positiva negativa positiva positiva negativa positiva positiva positiva negativa positiva negativa positiva negativa positiva 7.-Cargue el generador Van de Graaff, poniéndolo a funcionar cinco segundos. Observaciones. Se pueden observar unos pequeños destellos color azul entre las esferas. 8. Toque el casco del generador Van de Graaff con la esfera de descarga. Después, compruebe la inexistencia de carga en el generador, tocando el casco de éste. Observaciones. Después de haber tocado el casco con la mano se puede notar que no se siente nada por lo tanto concluimos que el generador está completamente descargado y por esa misma razón no hay electricidad en este. 9. Cargue nuevamente el generador de Van de Graaff y descárguelo por ionización. Observaciones. Se pueden observar unas pequeñas chispas en la flama 10. Cargue nuevamente el generador. Mediante el muestreador, tome una muestra de carga del casco y determine su polaridad. Polaridad del casco (conectado a tierra) Observaciones. Es positiva 11. Descargue el generador y el muestreador. 12. Desconecte la tierra del generador (la cual está conectada a la base del mismo) y hágalo funcionar por cinco segundos. 13. Tome muestras del casco y de la base del generador y observe el signo de cada una de ellas, Carga del casco (sin conectar a tierra) = negativa Carga de la base (sin conectar a tierra) = positiva CARGA POR INDUCCION: 14. Arme el dispositivo de la figura y ponga a funcionar el generador máximo diez segundos. 15. Demuestre que existen cargas inducidas con la esfera de cargas inducidas, determinando la polaridad. Carga de la esfera =positiva 16. Anote sus observaciones se puede observar que dependiendo si esta en tierra cambia su polaridad
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