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LABORATORO DE FISICA DE CAMPOS
EXPERIENCIA #1
ELECTROSTÁTICA
AUTORES:
KAREN TORRES GOMEZ
OSCAR PAYARES VILLANUEVA
UNIVERSIDAD DE LA COSTA
FÍSICA DE CAMPOS – 16984
BERNARDO NUÑEZ PEREZ
FEBRERO 2022
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JAULA FARADAY CUC 2022 LAB, Guías, Proyectos, Investigaciones de Física de Dispositivos Energéticos
La ley de Gauss nos dice que el campo eléctrico dentro de una esfera es cero ya que dentro de la superficie cerrada de la esfera no hay cargas, mientras que afuera, una esfera hueca cargada se comporta como una carga puntual. Una carga puntual es una carga eléctrica hipotética, de magnitud finita, contenida en un punto geométrico carente de toda dimensión, en otras palabras una carga puntual consiste en dos cuerpos con carga que son muy pequeños en comparación con la distancia que los separa
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
2021/2022
1 / 7
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LABORATORO DE FISICA DE CAMPOS
EXPERIENCIA
ELECTROSTÁTICA
AUTORES:
KAREN TORRES GOMEZ
OSCAR PAYARES VILLANUEVA
UNIVERSIDAD DE LA COSTA
FÍSICA DE CAMPOS – 16984
BERNARDO NUÑEZ PEREZ
FEBRERO 2022
RESUMEN
En este artículo veremos la experiencia del laboratorio #1 Electrostática el cual consistió en comprobar los fenómenos electrostáticos a través de carga por fricción, por contacto y por inducción. Demostrando el principio de conservación de la carga y la distribución de la carga en una superficie.
ABSTRACT
In this article we will see the experience of laboratory #1 Electrostatics which consisted of checking electrostatic phenomena through friction, contact and induction charging. Demonstrating the principle of conservation of charge and the distribution of charge on a surface.
INTRODUCCIÓN
Electrostática es una rama de la Física que estudia los efectos producidos en los cuerpos como consecuencia de sus cargas eléctricas, o lo que es lo mismo, el comportamiento de las cargas eléctricas en situación de equilibrio. Con el objetivo de saber que como fueron cargadas los cuerpos, Existen dos formas de cargar los cuerpos sea por inducción o por ficción. Todos los materiales están hechos por átomos cada átomo está conformado con un núcleo de carga positiva y negativa, es decir, que es neutro.
La electrostática se genera cuando dos o más elementos están en contacto se hace una transferencia de electrones negativos de uno a otro. El nivel de carga va dependiendo de varios factores: tipo de material, propiedades físicas, temperatura y si es buena fuente de conducción eléctrica o no
Frota el portador de carga de superficie azul con el portador de superficie de aluminio, insertarlos en la jaula de Faraday y registra tus medidas.
El tercer procedimiento es el de distribución de carga Conectamos la Jaula de Faraday, el electrómetro y las esferas conductoras. Nos aseguramos de tener a tierra el electrómetro y la jaula.
Configuración para distribución de carga Colocamos las dos esferas conductoras separadas al menos 50 cm. Conectamos una de las esferas al puerto de +2000 VDC en la fuente de voltaje electrostático (ES-9077). La fuente de voltaje debe estar conectada a tierra a la misma que el electrómetro. La esfera conectada se usará como un cuerpo cargado.
Colocamos a tierra momentáneamente la otra esfera para eliminar cualquier exceso de carga de la misma
Tocamos con el portador de carga varios puntos diferentes de la esfera que se encuentra conectada a la fuente de voltaje, registramos los datos dados por el electrómetro.
CUESTIONARIO
- ¿Por qué existía una diferencia de potencial cuando el portador de carga estaba dentro de la jaula de Faraday?
Porque la jaula está actuando como un campo, esta recibe la energía de los portadores de carga, y el electrómetro nos indica si está recibiendo cargas positivas o negativas, la diferencia de potencial existe por la perturbación de los portadores de cargas al entrar a la jaula
- ¿Por qué cuando se toca la Jaula con el portador de carga existe una diferencia de potencial permanente en la jaula? Porque cuando no hay contacto la electrización queda en los portadores de carga, pero si el portador llega a tener contacto la jaula se quedaría impregnada con la electrización de estos portadores.
- En la electrización por fricción ¿existe alguna relación entre el tipo de material y la polaridad de la carga? ¿Se conserva la carga eléctrica?
No existe relación entre la polaridad ya que normalmente la materia es neutra, Algunos átomos tienen más facilidad para perder sus electrones que otros. Si un material tiende a perder algunos de sus electrones cuando entra en contacto con otro, se dice que es más positivo en la serie triboeléctrica. Si un material tiende a capturar electrones cuando entra en contacto con otro material, dicho material es más negativo en la serie triboeléctrica.
- ¿Cómo se comportan las cargas entre el exterior y el interior de la esfera hueca? La ley de Gauss nos dice que el campo eléctrico dentro de una esfera es cero ya que dentro de la superficie cerrada de la esfera no hay cargas, mientras que afuera, una esfera hueca cargada se comporta como una carga puntual. Una carga puntual es una carga eléctrica hipotética, de magnitud finita, contenida en un punto geométrico carente de toda dimensión, en otras palabras una carga puntual consiste en dos cuerpos con carga que son muy pequeños en comparación con la distancia que los separa
CONCLUSIÓN
Una vez realizada la experiencia pudimos observar los cambios en la frecuencia de la polaridad y como se encuentran cargados una vez estén en diferentes frecuencias utilizando diferentes esferas una cargada y una carga en tierra, pudimos ver la función y aplicación de la electrostática, usamos los tres tipos de electrización los cual nos permitió afianzar nuestros conocimientos sobre el tema relacionado.
BIBLIOGRAFÍA
[1] Raymond A. Serway y Chris Vuille, Fundamentos de Física Novena edición, Vol. 2
[2] Wilson, J. B. (2003). Física. En J. B. Wilson, Física, México: Pearson.
[3] Instruction Manual and Experiment Guide for the PASCO scientific Model ES9080.