FISICA II
Trabajo Práctico:
Experiencias Electrostáticas I
Contenidos
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2- Fundamentos teóricos 1
3- Materiales y equipos 1
4- Actividades 2
5- Preguntas 5
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Experiencias electrostaticas , Guías, Proyectos, Investigaciones de Física
Algunas experiencias para descubrir las cargas eléctricas; las fuerzas eléctricas; y los campos electrostáticos.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
2016/2017
1 / 10
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FISICA II
Trabajo Práctico:
Experiencias Electrostáticas I
Contenidos
1- Objetivos 1
2- Fundamentos teóricos 1
3- Materiales y equipos 1
4- Actividades 2
5- Preguntas 5
1- Objetivos
Realizar una serie de experiencias que demuestren la existencia de:
- Cargas eléctricas;
- Fuerzas eléctricas;
- Campos electrostáticos.
2- Fundamentos teóricos
En estas experiencias se analizarán los fenómenos relacionados con los conceptos teóricos de Carga eléctrica, Electrización de materiales por contacto y por inducción, Ley de Coulomb, e influencias de un Campo Electrostático sobre la materia.
3- Materiales y equipos
- Barras de diferentes materiales;
- Paños de lana;
- Péndulos electrostáticos;
- Electroscopios
Eso se llama electrización por inducción. El péndulo y la barra están cargados con la misa carga, y eso explica porque se repelen.
c. Propiedades Eléctricas de los Materiales.
c.1. Cargamos eléctricamente una barra. Luego tocamos con ésta una barra metálica, en contacto con un péndulo electrostático, c.2. Después reemplazamos la barra metálica por una de P.V.C. o acrílico.
c.3. Por primer parte, la esfera del péndulo se repele de la barra metálica. Las cargas que están en la barra cargada se mueven hasta la esfera por contacto. Luego con las cargas son las mismas, se repelen.
En segunda parte no pasa nada con la barra de P.V.C., que es una barra aislada. Entonces, por contacto, las cargas quedan en la barra que está cargada, y no pasen en la barra aisladora hasta la esfera del péndulo. La esfera queda neutra.
d. Transferencia de Cargas.
d.1. Por Contacto
d.1.1. Acercamos una barra aislante cargada con un paño de lana a un electroscopio descargado hasta llegar a tocarlo. d.1.2. Cargamos la barra con un paño de lana. Cuando acercamos la barra (cargada con cargas A) del electroscopio descargado, por inducción las cargas se mueven en el electroscopio. Las cargas B se concentran en la esfera de cobre que esta al encima
del electroscopio, y las cargas A quedan en las láminas, y por eso las láminas de oro se repelen. Luego cuando tocamos el electroscopio con la barra, él se carga con las cargas A y las láminas quedan alejadas. Es un trasferencia de cargas con contacto.
d.2. Por Inducción
d.2.1. Acercamos una barra aislante cargada a un electroscopio descargado. Manteniendo la barra en la misma ubicación, tocamos el electroscopio con la mano, luego retiramos la mano y por último retiramos la barra. Finalmente acercamos la barra al electroscopio. d.2.2. La barra aislada se carga con cargas A. Cuando acercamos la barra cargada, las cargas en el electroscopio se mueven (las cargas opuestas, B, se concentran en la esfera de cobre, y las cargas A quedan en las láminas). Quedamos la misma ubicación para la barra, y tocamos la esfera de cobre del electroscopio con la mano. Con eso, no quedan las cargas A en el electroscopio y las cargas B quedan por la inducción con la barra cargada. Luego retiramos la mano, nada pasa porque las cargas B quedan en la esfera de cobre por inducción con la barra. Después cuando retiramos la barra, las láminas se repelen. En efecto las cargas B que todavía están en el electroscopio ocupan todo el espacio de la materia, y por eso, las dos láminas que están cargadas con B se repelen. Finalmente cuando acercamos la barra cargada A al electroscopio, las cargas B se concentran en la esfera de cobre y las láminas no se repelen más.
Experiencias Electrostáticas II
Contenidos
1- Objetivos
2- Fundamentos teóricos
3- Materiales y equipos
4- Técnica operatoria
5- ¿Preguntas?
1- Objetivos
Comprobar la existencia del campo eléctrico y lograr la comprensión de sus propiedades mediante experimentación.
2- Fundamentos teóricos
En estas experiencias se analizarán los fenómenos relacionados con la Jaula de Faraday y el generador de Van de Graaff. Ver bibliografía relacionada con los temas.
3- Materiales y equipos
- Barra de material dieléctrico y paño de lana
- Electroscopio
- Jaula metálica
- Generador de Van de Graaff
- Accesorios varios: Plumerillo, Campanario, Péndulo saltarín, Hélice eléctrica
4- Técnica operatoria
4.1 - Jaula de Faraday: Frotar la barra con el paño de lana de manera enérgica con el objetivo de cargar la barra. Luego acercar la barra al electroscopio y observar. Luego, colocar el electroscopio en el interior de la Jaula metálica y acercar nuevamente la barra cargada y observar.
4.2 - Generador de Van de Graaff: Observar detenidamente y paso a paso el funcionamiento del dispositivo en animación a proyectar. Montar el equipo según las indicaciones del docente como así también cada uno de los accesorios del equipo y observar.
5- Preguntas
a) En primer lugar, cuando acercamos la barra cargada del electroscopio, las láminas de oro se repelen. Eso es el fenómeno de electrización por inducción. La barra está cargada con cargas A por ejemplo, y cuando la acercamos del electroscopio, las cargas en él se mueven, y las cargas A que quedan en las láminas son las mismas, entonces se repelen.
En segunda lugar, colocamos el electroscopio en el interior de la Jaula de Faraday. Cuando acercamos la barra cargada de la Jaula y del electroscopio, nada pasa.
Las cargas se distribuyen en la superficie exterior de la Jaula. En el interior de la caya metálica no se detecta cargas. Entonces las cargas del electroscopio no se mueven, y las láminas no se repelen. En efecto la jaula está conectada a la tierra, y como es un mejor conductor, las cargan se van.
Bibliográfica:
- http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=
- http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/ sacaleE_M2/Triboelecetricidad/vanderGraff/GeneradorEVG_Trabajo.htm