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Laboratorio 3: Pr´
actica 2
(Electrizaci´
on y Ley de Coulomb)
IPN, ESFM
Garc´
ıa Franco, Marcos Quetzal. Grupo 3FM1B
I. RE SU MEN
Durante esta actividad de laboratotio se aprender´
a acerca
de los diferentes tipos de electrizaci´
on de un cuerpo y se
tendr´
a que proponer una hip´
otesis que justifique la interacci´
on
observada entre los cuerpos cargados, tambi´
en se studiar´
a
sobre la ley de Coulomb, utilizando la balanza de torsi´
on y
el amplificador lineal.
II. I NTRODUCCI ´
ON
La electricidad es el conjunto de fen´
omenos f´
ısicos rela-
cionados con la presencia y flujo de cargas el´
ectricas. Se
manifiesta en una gran variedad de fen´
omenos como los rayos,
la electricidad est´
atica, la inducci´
on electromagn´
etica o el flujo
de corriente el´
ectrica.
La electrizaci´
on por frotamiento se produce cuando se frotan
materiales con distinta capacidad para retener electrones.
Cuando este tipo de electrizaci´
on ocurre, cada uno de los
cuerpos que rozan queda cargado con cargas de distinto signo.
La electrizaci´
on por contacto se produce cuando se pone en
contacto un cuerpo con otro previamente electrizado. En este
caso ambos cuerpos quedan cargados por cargas del mismo
signo.
La lectrizaci´
on por inducci´
on es un tipo de electrizaci´
on que
no precisa de contacto directo entre los materiales. Se produce
cuando se acerca un cuerpo cargado el´
ectricamente a otro
cuerpo neutro y as´
ı se produce una interacci´
on el´
ectrica entre
las cargas del objeto electrizado y las del cuerpo neutro, dando
como resultado que la distribuci´
on de cargas se altera pues el
cuerpo electrizado induce una carga con signo contrario en la
parte m´
as pr´
oxima del cuerpo neutro y por lo tanto lo atrae.
Las fuerzas con que interaccionan dos cuerpos cargados
cumplen la tercera ley de Newton y dependen tanto de la
distancia que separa a dichos cuerpos como del valor y el
signo de sus cargas.
La fuerza FQ−q, que una carga Qejerce sobre otra carga q,
esta dada por:
F=1
4π0
q1q2
r2(1)
Donde 0= 8,85 ∗10−12, r es la distancia entre las cargas
yFes la fuerza de repulsi´
on o atracci´
on entre las cargas.
FQ→q=KQq
r2
12
(2)
K= 2.11 ∗10−4(3)
III. MATERIAL
Los materiales que se ursar´
an son:
Balanza de torsi´
on.
Amplificador lineal.
Generador electrost´
atico.
Mult´
ımetro.
Portadores de carga.
Flex´
ometro.
Nivel de burbuja.
L´
ampara de iluminaci´
on.
Tripie.
Barra de pl´
astico.
Barra de vidrio.
Electroscopio de wulf.
Jaula de Faraday.
Suspensi´
on para barras.
IV. MET ODO LOG ´
IA Y DESARROLLO EXPERIMENTAL
A. Electrizaci´
on por frotamiento
Tomamos una barra de vidrio y una barra de ambar y las
frotamos con cuero, posteriormente con lana, procedemos a
acercarlos al plato del electroscopio de Wulf sin tocarlo como
se logra observar en la Figura 1.
Cambiamos el platillo del electroscopio de Wulf por una
jaula de Faraday, juntamos y frotamos simult´
aneamente las
barras de vidrio y de pl´
astico, las introducimos en la jaula de
Faraday.
Por falta de tiempo en la pr´
actica solo se pudo hacer
el experimento con las esferas met´
alicas a una distancia
constante, variando la carga de las esferas como se muestra
en la figura 4.
B. Ley de Coulomb
Con ayuda de la balanza de torsi´
on determinamos la fuerza
que se ejercen entre s´
ı dos cargas de valor constante, para
diferentes distancias de separaci´
on entre ellas y tenemos que
Kes la constante de tori´
on de la balanza, Rla distancia del
espejo al pizarr´
on, rel brazo de palanca y dla distancia de
separaci´
on entre las dos cargas. Como se muestra en la imagen.
