Electrostatica

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República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación
U.E.N “Simón Bolívar”
Palo Negro – Estado Aragua
ELECTROSTÁTICA
 Profesora:	 							Alumno:	
 Gleyda Ramírez						 Freddy A. Galindo L
							 5to Año Sección “A”
					 		 C.I.Nro.V.-30.764.32
ACTIVIDAD 1 (Conceptos)
1.- ¿Qué es la Electrostática?
	Se encarga del estudio de las cargas eléctricas, las fuerzas que se ejercen entre ellas y su comportamiento en los materiales.
	Las fuerzas eléctricas provienen de las partículas que componen los átomos, esto es: los protones (con carga +), los electrones (con carga -) y los neutrones (con carga neutra, por lo que no atrae ni rechaza a los electrones o a los protones).
	La carga permite que exista el comportamiento de atracción y repulsión. La regla fundamental y básica que subyace a todo fenómeno eléctrico nos dice: “LAS CARGAS ELÉCTRICAS IGUALES SE REPELEN; LAS CARGAS OPUESTAS SE ATRAEN”.
2.- ¿Cómo está constituida la materia del universo?
	La materia está formada por partículas invisibles, indivisibles y estables, que llamamos átomos. Existen 118 tipos de átomos, es decir, de elementos químicos o sustancias puras, indivisibles en otras más simples, reflejados en la Tabla Periódica de los Elementos. Estos átomos son distintos entre sí, dependiendo de la cantidad o distribución de partículas subatómicas, que son siempre de tres tipos: electrones (carga negativa), protones (carga positiva) y neutrones (carga neutra).
3.- ¿Qué es la Electrización?
	Es uno de los fenómenos que estudia la electrostática (la rama de la física que estudia los fenómenos producidos por distribuciones de cargas eléctricas). Es el efecto de ganar o perder cargas eléctricas, normalmente electrones, producido por un cuerpo eléctricamente neutro.
4.- Tipos de Electrización
	La electrización se divide en tres tipos:
La Electrización por Frotamiento, contacto e influenza o inducción.
5.- ¿Cuándo ocurre la electrización por frotamiento, contacto e influenza o inducción?:
a) Frotamiento
	Se puede cargar un cuerpo neutro con solo tocarlo con otro previamente cargado. Esto se debe a que habrá transferencia de electrones libres desde el cuerpo que los posea en mayor cantidad hacia el que los contenga en menor proporción y manteniéndose este flujo hasta que la magnitud de la carga sea la misma en ambos cuerpos.
b) Contacto
	Se produce cuando se frotan materiales con distinta capacidad para retener electrones. Cuando este tipo de electrización ocurre, cada uno de los cuerpos que rozan queda cargado con cargas de distinto signo.
c) Influenza o Inducción
	Se produce cuando se acerca un cuerpo cargado eléctricamente a otro cuerpo neutro (que tiene el mismo número de cargas positivas que negativas). Entonces se produce una interacción eléctrica entre las cargas del objeto electrizado y las del cuerpo neutro, dando como resultado que la distribución de cargas se altera pues el cuerpo electrizado induce una carga con signo contrario en la parte más próxima del cuerpo neutro y por lo tanto lo atrae.
6.- ¿Qué es el Electroscopio?
	Un electroscopio es un instrumento que mide la carga eléctrica de un objeto. Los objetos al frotarse se cargan positiva o negativamente y son estas cargas las que detecta el electroscopio. Con un electroscopio se conoce si están presentes las cargas eléctricas y cuál es su signo.
 El uso básico de un electroscopio es identificar la clase de carga eléctrica de algún objeto. El objeto puede estar cargado con la carga del mismo signo que el electroscopio o con una carga opuesta.
7.- ¿Qué son conductores, aisladores y semiconductores?
a) Conductores
	Son aquellos materiales que contienen electrones que pueden moverse libremente. Tienen de 1 o 2 electrones de valencia.
	Los que sólo tienen 1 electrón de valencia son los mejores conductores, como por ejemplo: Plata, Oro y Cobre.
 Otros materiales pueden ser los metales, el agua salada, etc. Por estos materiales los electrones pueden desplazarse libremente de un punto a otro si le conectamos una fuente de tensión.
 b) Aisladores
Son materiales donde los electrones no pueden circular libremente, básicamente son materiales que no dejan que sus electrones se liberen fácilmente.
Los átomos de los aisladores tienen capa de valencia que orbitan entre 7 a 8 electrones, como por ejemplo: vidrio, madera, caucho, plástico, mica, etc. Estos materiales no conducen la corriente eléctrica.
 c) Semiconductores
	Son elementos con propiedades eléctricas entre las de un conductor y un aislante. Los mejores semiconductores tienen cuatro electrones de valencia, los cuales son: Germanio, Silicio y Carbono. Se utilizan principalmente como elementos de los circuitos electrónicos.
8.- ¿Cuándo se carga un cuerpo?
	Cuando a un cuerpo se le dota de propiedades eléctricas, es decir, adquiere cargas eléctricas, se dice que ha sido electrizado
	Un cuerpo se puede electrizar de 3 formas, se puede electrizar por frotamiento, contacto e influenza o inducción
ACTIVIDAD 2
 (Experimento del Electroscopio)
Construcción de un electroscopio
	Está constituido por un frasco de vidrio con un tapón de corcho o goma. Este está atravesado por una varilla metálica que lleva en su parte inferior dos hojas de metal delgado (oro o aluminio) y en su parte superior se ubica una esfera de metal igual que la varilla.
Materiales para su construcción
-Una esfera de anime – Un tapón de goma o corcho.
-Un alambre de cobre – Un frasco de vidrio.
-Dos tiras de hojas de aluminio.
Materiales para realizar las actividades
-Esferitas de anime, corcho o médula de saúco.
-Barras de plástico o peine de plástico.
-Barras de vidrio
-Electroscopio.
-Papel de seda.
-Péndulo electrostático.
-Paños de lana y de seda.
Observaciones:
 Antes de iniciar el conjunto de experimentos electrostáticos debe tenerse en cuenta el cuidado de que los objetos a utilizar estén limpios y secos, siendo esta una condición indispensable para que puedan ser electrizados.
EXPERIENCIA 1
· Ubica sobre la mesa de trabajo los pedacitos de papel de seda previamente cortados.
· Frota la barra de plástico con el paño de lana y acércala a los pedacitos de papel. ¿Qué observas? ¿Qué cargas adquirieron el paño de lana y la barra de plástico al ser frotadas?
Observo que al ser frotada la barra de plástico con el paño de lana, existe una transferencia de electrones desde el paño de lana hacia la barra de plástico. La barra queda con carga negativa haciendo que los pedacitos de papeles de seda, se adhieran o sean atraídos hacia a ella.
 La barra de plástico pasó de carga neutra a carga negativa, debido al frotamiento con el paño de lana y esta pasó de carga neutra a carga positiva.
 
· Repite la actividad anterior, pero ahora frota la barra de vidrio con el paño de seda y acércala a los papelitos. ¿Qué observas? ¿Qué cargas adquirieron el paño de seda y la barra de vidrio al ser frotadas?
 Observo que al ser frotada la barra de vidrio con el paño de seda, hay traspaso de electrones del vidrio hacia el paño de seda, quedando electrizado el primero con carga positiva y los papelitos son atraídos hacia ella. El paño de seda adquirió carga negativa.
· De las actividades anteriores escribe una conclusión
Cuando dos cuerpos son frotados no se crea ni desaparece carga eléctrica, sino que parte de los electrones de uno de ellos se transfiere al otro. El que pierde electrones queda cargado positivamente, con un exceso de protones. El otro, con un exceso de electrones, quedará cargado negativamente.  Por frotación: Los electrones se transfieren de un cuerpo a otro.
En conclusión, los cuerpos se electrizaron por frotamiento, uno ganó electrones y se cargó negativamente; mientras que el otro cedió electrones y se cargó positivamente.
ACTIVIDAD 3
(Experimento del Péndulo Eléctrico)
Péndulo Eléctrico:
	Aparato para realizar los experimentos clásicos que evidencian las fuerzas eléctricas tras electrización por contacto o por inducciónentre ligeras bolitas suspendidas con objetos frotados como la barra de vidrio.
¿Cómo hacer un péndulo electrostático?
· Practique en el centro de la base un agujero pasante, donde entre apretadamente el pie aislante.
· Pase a través de la bolilla, con una aguja, un trozo de hilo de coser de poliéster, anudado en su extremo.
· Ate el hilo al ojal del alambre, de modo que la bolilla quede a 5 centímetros de la base.
EXPERIENCIA 2
· Hagamos uso del dispositivo llamado péndulo eléctrico, el cual se muestra en la figura 1
· Acerca a la esfera, primero la barra de plástico y luego la barra de vidrio sin frotarlas ¿Qué observas?
 Observo que la barra de plástico al no ser frotada con el paño de lana, la esfera no hace ninguna acción o simplemente no se adhiere o es atraída por la barra.
 Esto se debe a que la barra de plástico tiene una carga neutra.
 También ocurre con la barra de vidrio, la esfera no hace ninguna acción, no es atraída ni se adhiere a la botella, esto ocurre, debido a que la barra de vidrio posee una carga neutra.
· Frota una barra de ámbar o plástico con un paño de lana y acércala primero a las esferas sin tocarla. ¿Qué observas?
 Observo que la esfera se adhiere a la barra de plástico, esto es debido, a que la barra fue frotada con un paño de lana y esta paso de ser a una carga neutra a una carga negativa, el paño le transfirió la energía positiva.
	
· Frota una barra de vidrio con un paño de seda acércala a la esfera sin tocarla. ¿Qué observas?
	Observo que la esfera está siendo atraída a la barra de vidrio, esto es debido a que la barra de vidrio se frotó con el paño de seda, haciendo que la barra pasará de una carga neutra a una carga positiva, ya que el paño de seda, transfiere su carga positiva a la barra.
· Frota nuevamente la barra de plástico con el paño de lana y ahora toca primero la esfera y retiras la barra e intenta acercarla sin tocar. ¿Qué le sucede a la esfera? Explica lo sucedido.
	
	 La esfera es atraída por la barra de plástico, ya que la barra de plástico fue frotada por el paño de lana, haciendo que la esfera sea atraída por la barra, ya que, la barra pasó de una carga neutra, a una carga negativa.
· De las actividades anteriores escribe una conclusión.
		
	 He llegado a la conclusión de que un péndulo eléctrico solo puede ser atraído gracias a cargas positivas,
	 El objetivo general del trabajo consiste en poder observar las atracciones que existen entre la bola de anime y una barra de plástico frotada con lana o vidrio frotado con seda.
 La ligereza de la bola de anime permite que esta experimente un desplazamiento cuando sobre ella actúan fuerzas electroestáticas al acercársele un objeto cargado.
Anexos
Electrostática
Electrización y sus tipos 
Electroscopio
Materiales conductores semiconductores y aislantes
Péndulo
Eléctrico