Campo Electrico

INSTITUTO POLITCNICO NACIONALESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLGICAS

PROFESORA:Violeta Cuauhtcatl Hernndez

Grupo 2IM2 EQUIPO 1

Integrantes

Practica 4CAMPO ELCTRICOOBJETIVO.- Obtener y representar de forma experimental un campo elctrico uniforme, as como obtener la ecuacin experimental del mismo y representar grficamente el campo elctrico con que se efectu la electroforesis.Asimismo podremos aplicar las propiedades del campo elctrico para separar sustancias y determinar experimentalmente la movilidad electrofortica como criterio de separacin para cada componente de una mezcla de colorantes.).

INTRODUCCINHay dos formas diferentes para describir un campo elctrico: En la primera se utiliza una cantidad vectorial llamada intensidad de campo elctrico o simplemente campo elctrico, y en la segunda la cantidad escalar llamada potencial elctrica: V, obtenindose, en el primer caso un campo vectorial y el segundo un campo escalar. La electroforesis es un mtodo analtico basado en el hecho de que una molcula cargada en solucin se mueve dentro de un campo elctrico en direccin de un electrodo determinado. Todos los sistemas electroforticos deben contener molculas de muestra cargada y un medio conductor en un campo elctrico.Al moverse una partcula cargada en un medio conductor, adquiere una velocidad a la intensidad del campo elctrico, y si utilizamos una constante de proporcionalidad para establecer la igualdad obtenemos la ecuacin: donde es la Movilidad Electrofortica.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

Dentro de la prctica se utiliz una celda electrofortica, que descrita brevemente consiste en un recipiente de material aislante con dos depsitos (semiceldas) independientes entre si, separado cierta distancia, las cuales se van a llenar con el electrolito (buffer) adecuado.Los electrodos de la celda, deben ser dos alambres de platino los cuales quedan sumergidos dentro del electrolito. Dicho electrodo debe conectarse a una fuente de potencial con la polaridad adecuada y el circuito se cierra mediante una tira de papel impregnada con el electrolito, la cual forma un puente entre ambas semiceldas, quedando ambos extremos sumergidos en el electrolito.PRECAUCIN1.-para no correr el riesgo de recibir una descarga elctrica, antes de colocar, retirar o remover la tira de pale, hay que asegurarse que el interruptor de la fuente est abierto y comprobar que el voltaje de la fuente no sea peligroso.2.-Antes de impregnar el papel con el electrolito, debe hacerse una marca perfectamente identificable que indique el lugar dnde se colocar la solucin por analizar.Experiencia ASeparacin electrofortica de los componentes de alguna sustancia.Experiencia BDeterminacin del campo elctrico en que se efectu la electroforesis.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL1.- Qu caractersticas tiene la fuente de poder? Tiene polaridad, puede ser regulada y es continua.2.- De qu son y que funcin tienen los electrodos? Son de platino y funciona como conductor hacia el electrolito. Generan un campo magntico y es lo que nos permitir separar los colorantes.3.- Qu es un electrolito y que funcin tiene en esta prctica? Es cualquier sustancia que contiene iones libres, los que se comportan como un medio conductor elctrico. En la prctica permitirn el paso de energa para que haya una corriente de electrones y se lleve a cabo la separacin.4.- Qu funcin tiene la tira de papel utilizada en la electroforesis? Como acumulador elctrico. Est graduada para poder determinar la velocidad de arrastre5.- Qu es una celda electrofortica? Su finalidad bsica es conducir iones del polo positivo (+) al polo negativo (-).

RESULTADOS Y CLCULOS1.-Qu direccin y sentido tiene las equipotenciales? Son paralelas a los electrodos.Qu direccin y sentido tienen las lneas de fuerza con respecto a los electrodos? Son perpendiculares a ellos y van del nodo al ctodo.

3.-Promedios, grficaDISTANCIAVOLTAJE

121.875

230.95

338.3

449.7

563.625

678.8

787.2

8102.35

9113.65

10124.375

11135.675

12148.125

13161.15

V1V2V3V4 (Y)

Xxy

Ycal% desv

22.622.421.221.421.875121.875117.4925.07

32.531.130.130.130.95261.9429.375.37

39.839.237.137.138.453115.35941.25-6.78

49.35050.149.349.74191.61653.13-9.84

63.364.763.463.163.625318.12565.01-2.13

77.678.979.379.478.86472.83676.892.48

87878787.887.27610.44988.77-1.76

102.8101.7102.2102.7102.358818.864100.651.68

113.7112.2113.7115113.6591022.8581112.530.99

123.6123.9124.6125.4124.375101243.75100124.41-0.028

136.3136135.4135135.675111492.42121136.29-0.45

148.3148.5148.6147.1148.125121777.5144148.17-0.03

162162.3160160.3161.15132094.95169160.050.68

1154.129110242.29581957.28

ycal= 11.88x + 5.61Ecuacin emprica

Y= mt + b Y= 11.88 (1) + 5.61 = 17.49Y= 11.88 (2) + 5.61 = 29.37Y= 11.88 (3) + 5.61 = 41.25Y= 11.88 (4) + 5.61 = 53.13Y= 11.88 (5) + 5.61 = 65.01Y= 11.88 (6) + 5.61 = 76.89Y= 11.88 (7) + 5.61 = 88.77Y= 11.88 (8) + 5.61 = 100.65Y= 11.88 (9) + 5.61 = 112.53Y= 11.88 (10) + 5.61 = 124.41Y= 11.88 (11) + 5.61 = 136.29Y= 11.88 (12) + 5.61 = 148.17Y= 11.88 (13) + 5.61 = 160.05

Nuestro error es del 4.40% por lo tanto nuestra confiabilidad es del 95.60%4.-Relacin Potencial-DistanciaVoltaje = 11.861 Distancia + 5.885.-Ecuacin derivada

Qu significado fsico tiene la derivada? El campo elctricoEl campo elctrico logrado en la prctica es: UNIFORMEValor del campo elctrico: 11.86 N/mLas equipotenciales y lneas de fuerza estn correctamente dibujadas?No porque las lneas del papel filtro no fueron colocadas de forma paralelamente exacta a los electrodos.

COLORANTE CAMPO ELECTRICOLINEAS EQUIPOTENCIALES6.-

7.-Movilidad electroforticaMuestra originalColor de cada componenteDistancia recorrida en cm.Tiempo de recorrido (seg.)Movilidad del componente Campo elctrico

Tinta RojaRojoAmarilloRojo tnue2.63.1427008.11x10^ -59.68x 10 ^ -51.24x 10 ^ -411.86 N/m

Tinta cafRojoVerdeAnaranjado2.152.54.227006.71 x 10 ^ -57.8 x 10 ^ -51.31 x 10 ^ -411.86N/m

CUESTIONARIO.1.- Si la fuente de poder utilizada en el experimento hubiera sido de corriente alterna se obtendra un campo elctrico Qu caractersticas tendra este campo? Se podra obtener la electroforesis por qu?R: Si nuestra fuente fuese de corriente alterna nuestro campo seria variable, esto sucede por medio de la corriente alterna varia su polaridad conforme a un ciclo de. La caracterstica principal de una corriente alterna es que durante un instante de tiempo un polo es negativo y el otro positivo, mientras que en el instante siguiente las polaridades se invierten tantas veces como ciclos por segundo o hertz posea esa corriente. No obstante, aunque se produzca un constante cambio de polaridad, la corriente siempre fluir del polo negativo al positivo2.- Si el campo elctrico en la prctica es uniforme, las fuerzas del campo son constantes o variables? Entonces las aceleraciones que contengan las partculas Es constantes, variables ceros. Est de acuerdo con lo que sucede con la prctica Cmo es la velocidad de las partculas?, justifique sus respuestasR: Mediante lo observado se llega a la conclusin de que si fuese el campo uniforme esto nos indica que las fuerzas que muevan a las molculas va a ser constantes y el cual va a contar con una rapidez llegando as a la aceleracin.En parte con lo que sucede en la prctica hay molculas las cuales van a tener una mayor velocidad y otra menor velocidad por sus caractersticas en particular. El cual tambin se observo que va a ver una fuerza de friccin que va actuar en las molculas.

3.- Explique en qu consiste la electroforesisR: Es una tcnica para la separacin de molculas segn la movilidad de estas en un campo elctrico. La separacin puede realizarse sobre la superficie hidratada de un soporte slido (electroforesis en papel o en acetato de celulosa), o bien a travs de una matriz porosa (electroforesis en gel) la separacin obedece en distinta medida a la carga elctrica de las molculas y a su masa. La electroforesis se usa en una gran mayora en la materia del ADN recombinante ya que nos permite saber la carga que poseen los poli pptidos, y separar los diferentes poli pptidos

4.- En electroforesis la movilidad de cada sustancia es una constante y si el campo elctrico es uniforme entonces la velocidad de las molculas tambin lo es Afirmaras que la velocidad es la misma para cualquier molcula? Porqu hay separacin de una mezcla de substancias? De qu factores depende?R: La velocidad va a ser constante para todo tipo de molcula ya que como sabemos las molculas ms pequeas se movern mejor, ms rpidamente y avanzaran ms y las molculas grandes quedaran cerca del lugar de partida, esto es por la fuerza de friccin que afecta a las partculas con mayor peso.Esto se observo en nuestro papel ya que algunas substancias, se van quedando el cual indica que pierden velocidad adems de que en condiciones determinadas de electroforesis, la diferente movilidad de cada molcula define su separacin en el espacio; al ir transcurriendo el tiempo, se van separando progresivamente. Algunos factores de los que depende la electroforesis, son la Diferencia de potencial, que define el campo elctrico y la velocidad de avance es directamente proporcional a ella. La Resistencia, ya que la movilidad de las molculas es inversamente proporcional a ella. La Intensidad de carga y se relaciona directamente con la distancia recorrida por las molculas. La temperaturaCONCLUSIONES.Gracias a esta prctica hemos aprendido sobre la importancia del campo elctrico, que algunas substancias (cidos nuclecos, protenas, aminocidos, hormonas, colorantes, etc.) se analizan por el mtodo de separacin elctrica electroforesis. El trabajo desarrollado en esta prctica fue muy satisfactorio, cada experiencia se desarrollo paso a paso presentando los valores obtenidos por nuestro equipo, pudimos dar cada valor que se nos peda. Algo que nos ayudo en la prctica es de tuvimos en cuenta de que comprender bien los conceptos tericos sirve para realizar las prcticas con mayor confianza y analizar con facilidad todos los procedimientos que se llevan a cabo; igualmente las grafica presentada ha servido para comprender con mucha mayor facilidad el campo elctrico. La prctica realizada fue de mucho valor para comprender el proceso de separacin elctrica por medio de la electroforesis.

BIBLIOGRAFIA.SERWAY. JEWETT. Fsica para ciencias e ingeniera con Fsica Moderna. Volumen 2. Sptima Edicin Mxico, 2009. Pg. 775-790.

FsicaJoseph W. Kane, Morton M. Segunda edicinEditorial reverte