INTRODUCCIN
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESARFACULTAD DE CIENCIAS BSICAS Y
EDUCACINDEPARTAMENTO DE FSICA
LABORATORIOS DE FSICA MIGUEL NGEL VARGAS Z.
GUA DE LABORATORIO No. 1AELECTROMAGNETISMO: Electrosttica
DEIVIS SIERRA FLREZVICTOR HOYOSPAOLA VARGASCESAR DIAZ
RODIAN TAPIASDocente Electromagnetismo
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESARVALLEDUPAR, CESAR2013
INTRODUCCIN
En los conceptos de la electrosttica est la carga elctrica que
es definida como la propiedad de algunas partculas subatmicas para
determinar interacciones electromagnticas entre ellas como la
repulsin o atraccin, slo hay dos tipos de cargas positivas y
negativas, y tienen la propiedad de que si ests son iguales se
repelan y si son diferentes se atraen; as como hay diferentes
formas de electrizar un cuerpo como por induccin, por frotamiento y
por contacto.
El fin de este trabajo de investigacin experimental es conocer
ms a fondo la electrosttica, adems de obtener una nota en el
desarrollo del rea de Electromagnetismo, describiendo los
diferentes contenidos, conceptos y aplicativos sobre el tema, todo
aplicado en la investigacin y la prctica.
OBJETIVO
Saber ms a fondo el comportamiento y los tipos de cargas
elctricas, las formas de electrizar un cuerpo y las diferentes
clases de materiales a utilizar para poder electrizarlo, y hacer de
los diferentes ejercicios formulados los procedimientos propuestos
para as realizar un anlisis grupal de los diferentes
resultados.
MATERIALES
Barras de vidrio Barras de ebonita Barras de plstico Paos de
frotacin: Seda, piel y lana Base Hilo Bola de plstico liviana Un
electroscopio
PROCEDIMIENTO
Con los materiales disponibles, realiza el montaje que se
ilustra en la Fig. No. 1 utilizando dos barras de vidrio.
4.2 Frote vigorosamente los dos extremos de las barras de vidrio
utilizando el pao de piel, acerque los dos extremos de las barras.
Explique lo que observa! Repita el mismo procedimiento utilizando
los otros dos paos, en cada caso anote sus observaciones.
Vidrio y vidrio
PielSe repelan con menor intensidad
SedaSe repelan con mayor intensidad
LanaSe repelan con una intensidad promedio
4.3 Cambie una de las barras de vidrio por una de ebonita y
repita el paso anterior, Explique lo que observa esta vez!Vidrio y
ebonita
PielSe atraen con menor intensidad
SedaSe atraen con mayor intensidad
LanaSe atraen con una intensidad promedio
4.4 Repita los pasos del numeral 4.2 utilizando: a) dos barras
de plstico, b) una barra de vidrio y una de plstico y c) una de
ebonita y una de plstico. En cada caso anote sus
observaciones.Plstico y plsticoVidrio y plsticoEbonita y
plstico
PielSe repelan con menor intensidadSe repelan con menor
intensidad pelanSe atraen con menor intensidad
SedaSe repelan con mayor intensidadSe repelan con mayor
intensidadSe atraen con mayor intensidad
LanaSe repelan con una intensidad promedioSe repelan con una
intensidad promedioSe atraen con una intensidad promedio
4.5 Tome la bola de caucho (puede ser una bomba inflada) y
culguela de un hilo. Frote la barra de vidrio con el pao de piel;
ya electrizada la barra, acrquela (sin tocarla) a la esfera de
caucho y luego tquela. Explique lo que observa antes y despus de
tocar la esfera con la barra de vidrio.
RespuestaCuando la barra de vidrio se acerca a la bola de icopor
est lo atrae y cuando tocamos la bola con la barra est de inmediato
obtiene la misma carga de la barra y por esta razn se repela.
4.6 Repita el paso anterior pero, esta vez, frote la barra de
plstico con el pao de lana. Explique lo que observa antes y despus
de tocar la esfera con la barra de plstico.
RespuestaOcurre lo mismo que con la barra de vidrio solo que con
ms intensidad.
4.7 Acerque a la esferilla del electroscopio la barra de vidrio
previamente cargada y observe qu sucede con la laminilla que tiene
en su parte inferior. Escriba su observacin.
RespuestaLa laminilla se movi hacia abajo aunque no mucho, esto
nos indica que la carga es pequea.
4.8 Descargue el electroscopio tocndolo con la mano y repita la
operacin del punto 3, pero ahora con la barra de plstico. Observe y
escriba lo que sucede con la laminilla esta vez.
RespuestaLa laminilla se movi hacia abajo aunque est se movi un
poco ms que la de la barra de vidrio, esto nos indica que la carga
es un poco ms grande que la de la barra de vidrio.
4.9 Repita la operacin del punto 3, pero despus, sin descargar
el electroscopio, acerque la barra de plstico. Escriba lo que
observa. RespuestaAqu observamos que la laminilla cambio y se mueve
hacia arriba, esto nos indica que la carga de la barra de ebonita
es diferente a la de las otras dos barras.
ANLISIS Y CONCLUSIONES
5.1 Con la prctica realizada puedes concluir qu tipo de carga
adquiere cada una de las barras (vidrio, plstico y ebonita) al ser
frotadas con cada uno de los paos (lana, seda y piel). Explica!
RespuestaPaos\ BarrasVidrioPlsticoEbonita
LanaPositivoPositivoNegativo
SedaPositivoPositivoNegativo
PielPositivoPositivoNegativo
Justificacin: partiendo de que al frotar la barra de vidrio con
el pao de seda, la barra le cede electrones a la seda, entonces la
barra queda con un exceso de protones, lo que significa que la
barra queda cargada positivamente. Podemos concluir que s, se puede
saber el tipo de carga que adquiere cada barra, porqu cuando
frotamos una barra de vidrio y una de plstico con un pao de seda
observamos que hay repulsin, con lo dicho anteriormente la barra de
plstico adquiere carga positiva; repitiendo el mismo proceso pero
con la barra de ebonita observamos que hay atraccin, lo que indica
que la barra de ebonita adquiere una carga negativa y repitiendo
este proceso con el resto de los paos se observ lo mismo.
5.2 Explica por qu la esfera de plstico es inicialmente atrada
por la barra de vidrio y por qu despus de estar en contacto es
rechazada.
RespuestaLa esfera es atrada porque tiene una carga contraria a
la barra de vidrio y luego de estar en contacto sus cargas son
iguales y se produce una repulsin.
5.3 Explica por qu la barra de plstico atrajo a la esfera
rechazada por la barra de vidrio.
RespuestaPorque al momento de acercar la barra de vidrio a la
esfera, esta se polarizo dejando de un lado las cargas positivas y
a otro lado las cargas negativas y al realizar un acercamiento de
la barra de plstico a la esfera, esta realizo una atraccin porque
hay mayor cantidad de carga contraria a la de la barra de
plstico.
5.4 Explique con sus propias palabras, qu significa que un
cuerpo tenga carga elctrica negativa y que significa que tenga
carga positiva.
RespuestaUn cuerpo con carga negativa representa una mayor
cantidad de electrones circulando en l, y un cuerpo cargado
positivamente sufre el mismo fenmeno fsico pero con protones que
tiene una carga opuesta al electrn.
5.5 Explique en qu consiste la carga elctrica por frotamiento,
contacto e induccin y diga en su experimento en qu momento se carg
un cuerpo por cada una de estas formas.
RespuestaFROTAMIENTO: Este se realiza al poner en contacto dos
cuerpos y moverlos de manera bidireccional de tal manera que se
friccionen uno con el otro. Esto ocurri cuando se froto las barras
con los paos.
CONTACTO:Esta se presenta cuando se pone en contacto un cuerpo
sin cargar con uno con carga, y este le transmite la carga de mismo
signo. Los electrones se desprenden y los objetos quedan con carga.
Esto ocurri cuando se toc la barra se vidrio con la esfera.
INDUCCION: acercamiento de un cuerpo cargado a otro cuerpo
neutro, pero sin haber contacto. Esto ocurri la barra de vidrio se
acerc a la esfera pero sin tocarla.
5.6 Una esfera conductora colgada de un cordel es atrada por una
varilla con carga positiva. Estar necesariamente la esfera cargada
negativamente? Si la esfera es repelida por la varilla cargada
positivamente, tendr necesariamente la esfera carga positiva?
RespuestaNo necesariamente porque, el fenmeno fsico que ocurre
es la polarizacin y sus cargas se dividen a los extremos y seria
atrada o repelida dependiendo a cul de los extremos se haga el
acercamiento.
5.7 Suponga que alguien propone una teora segn la cual la gente
est unida a la Tierra por fuerzas elctricas y no por la gravedad.
Cmo probara usted que esta teora es errnea?
RespuestaEsta teora es errnea, porque habra que asumir que los
seres humanos o la tierra deberan tener cargas diferentes,
positivas o negativas. Asumiendo que la carga de la tierra es
negativa los seres humanos serian atrados por la tierra pero
repelidos entre s mismos y esto no ocurre lo que demuestra que esta
teora es errnea.
5.8 Suponer que se dispone de dos esferas metlicas con bases
aislantes. Se desea cargarlas con igual valor de carga, pero con
signo contrario, usando una varilla cargada positivamente.
Describir el proceso por medio de dibujos. Qu hara para cargar
ambas con igual carga positiva? Y con igual carga negativa?
RespuestaPara cargarlas con igual valor de carga, pero con signo
contrarioBarra cargada Las dos esferas
Acercamos la barra a la esfera 1 pero sin tocarla.
Retiramos la barra. la esfera quedara polarizada.
Ahora hacemos contacto con la esfera del lado que se le acerco
la barra.
Observamos que los electrones pasan por medio del alambre hacia
la tierra. Quedando la esfera con un exceso de protones, es decir,
que queda cargada positivamente.
Ahora acercamos nuestra barra a la esfera 2.
Quedando la esfera polarizada, ahora conectamos la esfera a la
tierra
Quedando la esfera con un exceso de electrones y la barra.
Dando as la solucin al cargar dos esferas con cargas contrarias
con una barra cargada positivamente.
Qu hara para cargar ambas con igual carga positiva
Respuesta
Primero polarizamos las dos esferas despus las conectamos a
tierra quedando as las dos esferas cargadas positivamente
Con igual carga negativa
Respuesta
Repetimos lo que hicimos con la esfera 2 a las dos esferas y as
quedaran cargadas negativamente.
5.9 Analice y responda cada una de las siguientes preguntas:
5.9.1 Qu significa que un cuerpo no tenga carga elctrica?
Respuesta Significa que la carga de un cuerpo es neutra o nula;
esta es neutra cuando tiene nmero de electrones igual nmero de
protones y es nula cuando no almacena una carga elctrica como los
materiales no conductores.
5.9.1 Por qu se descarga el electroscopio al tocarlo con la
mano?
RespuestaPorque nuestro cuerpo est conectado con la tierra y
hacemos de polo tierra y al tocarlo se descarga totalmente.
CONCLUSIN
Partiendo de la definicin de carga elctrica como la propiedad de
algunas partculas subatmicas para determinar interacciones
electromagnticas entre ellas, pueden existir formas de electrizar
un cuerpo:1. Por frotamiento: Al frotar dos cuerpos elctricamente
neutros ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga
negativa.2. Por contacto: Que se puede cargar un cuerpo neutro con
slo ser tocado por otro previamente cargado.3. Por induccin: es un
proceso de carga de un objeto sin contacto directo, es decir, la
carga se polariza y cuando se acerca un cuerpo electrizado a un
cuerpo neutro este provoca el desplazamiento de los electrones
libres del cuerpo neutro.Pero para esto hay que tener en cuenta que
slo hay dos tipos de carga positiva y negativa, y con esto se
cumple que cargas iguales se repelan y cargas diferentes se atraen.
Adems la prctica y la observacin cualitativa son las que nos
permitieron sacar un anlisis y el procedimiento grupal sobre las
cargas y diferentes tipos de electrizar un cuerpo.
BIBLIOGRAFIA
I Fsica, Halliday D., Resnick R., Walker, USA 1997. Alonso M.
Finn, Fsica volumen I, Mxico, 1995. Serway Raymond, Fsica tomo I,
Mxico, 1997. Gua de laboratorio.
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