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FENOMENOS ELECTROSTATICOS INFORME

INTEGRANTES: EMMERSON DAVID CONTRERAS URBINA T.I 98031470307 DAIRON FERNANDO DIAZ SANDOVAL C.C 1090498145 ANDREY TORRADO NAVARRO C.C 1090409165 EDDY MARLENE ORTIZ RAMIREZ C.C 1093775569

TRABAJO PRESENTADO A: ING. JAVIER ARENALES BERNAL

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA LABORATORIO DE ELECTROMAGNETISMO VILLA DEL ROSARIO 2015 OBJETIVOS

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1.1 OBJETIVOS: *Entender la naturaleza de la fuerza eléctrica. *Cargar eléctricamente cuerpos por diferentes métodos y analizar sus propiedades. *Entender el concepto del campo. *Experimentar con materiales conductores semiconductores y dieléctricos 1.2 MARCO TEORICO Cuando se peina con un peine el pelo seco en un día seco y luego éste peine se acerca a pedacitos de papel se observará que son atraídos por el peine pero una vez entra en contacto con éste se desprende. En este caso debido a la fricción entre peine y el cabello el peine se ha cargado. Este fenómeno fue observado por primera vez en el ámbar. Que los griegos llamaban electro, cuando se frotaba con piel de conejo de ahí el nombre de fenómenos eléctricos este fenómeno también fue observado primitivamente en el vidrio al frotarlo con seda. Así al aproximar a una bolita de corcho suspendida por un hilo de seda. A una barra de ámbar de vidrio que sí o frotar previamente se observa que la bolita es atraída por la barra de una vez un contacto con ella es repelida. Algunos cuerpos como los metales, sólo se electriza por frotamiento cuando se hacen en ciertas precauciones especiales estos cuerpos se llaman conductores porque la electricidad puede desplazarse fácilmente a través de su masa. Para poder electrizar un conductor por frotamiento es necesario aislarlo, es decir, rodearlo por un dieléctrico. Entre los conductores se encuentran los metales, especialmente la plata y el cobre, las soluciones de ácidos, bases y sales. El aire húmedo del cuerpo humano, el carbón, etc y entre dos dieléctricos se encuentra la porcelana, el vidrio, el ámbar, la madera, el aire seco, casi todos los no metales, etc.

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Existen dos clases de cargas, por ejemplo si se acerca una barra de vidrio cargada por frotación a una esfera de corcho suspendida. Es atraída, si acercamos después una de ámbar no hay atracción indicando que las acciones del Vidrio y del ámbar tienden a oponerse el francés Du fay llamo vítrea a la electricidad adquirida por el vidrio y resinosa a la actividad por el ámbar. Posteriormente el norteamericano Benjamín Franklin introdujo el nombre de positiva a la carga vítrea y negativa para la resinosa. Cuando dos cuerpos se frotan adquieren cargas opuestas: una positiva y una negativa, pero de igual magnitud. En 1874 Johnston Stoney emitió la hipótesis de que la electricidad debía considerarse formada por corpúsculos muy pequeños y todos iguales a los que llamo electrones. La existencia de electrones fue verificada experimentalmente en 1879 por J.J. Thomson. La carga del electrón es negativa e igual a −1,602 × 10−12C. Los átomos están constituidos por un núcleo que contiene cierto número de protones que son partículas con una carga igual a la del electrón pero positiva, y una masa 1848 veces mayor, y de neutrones, que son partículas con una masa prácticamente igual a la del protón pero sin carga eléctrica. El número de electrones y protones en un átomo es el mismo, para que este sea eléctricamente neutro. Ese número se llama número atómico y se designa por Z. Los cuerpos conductores poseen electrones libres que pueden desplazarse a través de su masa. En los dieléctricos esto no es posible sin gran dificultad. La gran mayoría de los fenómenos eléctricos se debe a la movilidad de los electrones o cargas negativas: así los cuerpos cargados positivamente son los que han perdido electrones y los cargados negativamente son los que han ganado electrones. 1.3Materiales, equipos e insumos: Equipos 1 Condensador de placas paralelas 1. Fuente de alta tensión

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1. Amplificador electrómetro

1. Jaula de Faraday Materiales

2. Bolitas de icopor con hilo 6. Materiales de diferente tipo 1. Galvanómetro 1. Condensador de 10 nF CONDENSADOR DE PLACAS PARALELAS Un condensador eléctrico es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas oplacas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total. FUENTE DE ALTA TENSIÓN Se considera instalación de alta tensión eléctrica aquella que genere, transporte, transforme, distribuya o utilice energía eléctrica con tensiones superiores AMPLIFICADOR ELECTRONICO Amplificador electrónico puede significar tanto un tipo de circuito electrónico o etapa de este, como un equipo modular que realiza la misma función; y que normalmente forma parte de los equipos HIFI. Su función es incrementar la intensidad de corriente, la tensión o la potencia de la señal que se le aplica a su entrada; obteniéndose la señal aumentada a la salida. Para amplificar la potencia es necesario obtener la energía de una fuente de alimentación externa. JAULA DE FARADAY.

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Se conoce como jaula de Faraday el efecto por el cual el campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio es nulo, anulando el efecto de los campos externos

1.4Procedimiento EXPERIMENTO 1 1. Se frota en lana una barra de plástico, se acerca sin tocar a la bolita de icopor de un péndulo electrostático (la bolita esta forrada de Papel aluminio) ¿Que observó? ¿Por qué ocurrió eso? Se observa que la bolita de icopor se mueve levemente. 2. Repita el paso anterior pero ahora acerque hasta tocar. ¿Que observo? ¿Por qué ocurrió eso? No hay ningún movimiento, no sucede nada. 3. Se frota de nuevo la barra de plástico y se acerca cuidadosamente por la parte inferior de la bolita del péndulo electrostático, tratando de no tocar ¿qué observo ´?... ¿Por qué ocurrió eso? Hay una atracción leve. Esto porque los dos objetos tienen diferentes cargas, entonces en el momento en que los acercamos estos se atraen. 4. Sin retirar la barra, toque por la parte superior a la bolita de icopor con el dedo índice (conexión a tierra) ¿qué observo? ¿Por qué ocurrió eso? No sucedió nada.

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EXPERIMENTO 2 Se acerca un globo a la pared. Que observó ¿Por qué ocurrió eso? El globo cae, esto se debe a que no hay ninguna fuerza que haga que el globo se quede ahí. Se frota ahora el globo en el pelo y se acerca a la pared. Que observó ¿Por Que ocurrió eso? En este experimento se puede observar que el globo al frotarlo quede electrizado, por ello el globo al acercarse a una pared queda pegado parcialmente por la electrostática que este contiene. Se frota un globo en el pelo y se acerca a una lata de aluminio colocada Previamente sobre la mesa. ¿Que observó? ¿Por qué ocurrió eso? (Elabore Un esquema) Se observó que la lata de aluminio era atraída por el globo, como si fuese un trozo de papel. Esto ocurre por la electroestática que posee el globo, en ese momento. EXPERIMENTO 3 JAULA DE FARADEY En este experimente tenemos un móvil con radio encendida una jaula de Faraday y una superficie de aluminio para sellar la jaula, encendemos la radio del teléfono, colocamos el teléfono en la superficie de aluminio y le colocamos la jaula al momento de hacerlo, sucede el efecto jaula de Faraday. El funcionamiento de la jaula de Faraday se basa en las propiedades de un conductor en equilibrio electrostático. Cuando la caja metálica se coloca en presencia de un campo

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eléctrico externo, las cargas positivas se quedan en las posiciones de la red; los electrones, sin embargo, que en un metal son libres, se mueven en sentido contrario al campo eléctrico y, aunque la carga total del conductor es cero, uno de los lados de la caja (en el que se acumulan los electrones) se queda con un exceso de carga negativa, mientras que el otro lado se queda sin electrones (carga positiva).

IMAN Tenemos un imán un trozo de papel y hierro colocamos el imán en una parte bajo del hierro y en medio el trozo del papel se crea una carga que hace que podamos mover los trozos de hierro con el imán podemos crear figuras a la medida que se mueve el imán se mueve el hierro Esto sucede debido a que el imán posee una fuerza de atracción magnética.

EXPERIMENTO 4 CONDENSADOR Y PLACA FUENTE Tenemos una bola de icopor cubierta de aluminio y un condensador sostenemos la bolita de Icopor cubierta de aluminio, en las 2 placas del condensador y empieza a golpear las placas cuando está a más de 1500 voltios, se observó igualmente que en la volita de icopor cubierta con mina de lápiz el efecto era mayor.

EXPERIMENTO 5 GENERADOR DE VAN DE GRAAFF El generador de Van de Graaf es una máquina electrostática que utiliza una cinta móvil para acumular grandes cantidades de carga eléctrica en el interior de una esfera metálica hueca. Las diferencias de

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potencial así alcanzadas en un generador de Van de Graaff moderno pueden llegar a alcanzar los cinco mega voltios. Las diferentes aplicaciones de esta máquina incluyen la producción de rayos X, esterilización de alimentos y experimentos de física de partículas y física nuclear. Este generador lo que hace es almacenar energía, al pasar alguna superficie sobre él la carga a su mismo nivel, en el experimento pudimos observar que si una persona estando ya cargada toca a otra se produce lo que naturalmente llamamos “corrientaso”.

CONCLUSIÓN

Hemos concluido que la electroestática es el estudio a las cargas eléctricas una forma de comprobarlo esta en frotar un plástico con distintas telas y materiales y acercarlo a un objeto neutro, ocurrirá un cambio de electrones con el cual se repelerían o atraerán del objeto, si las cargas son iguales los objetos se repelen pero si son distintos se atraen. Además en los demás experimentos se lograron conocer otros fenómenos, por ejemplo: El de la jaula de Faraday, donde el campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio es nulo, por lo cual no funciona la radio y En generador de Van de Graaf donde actúa la electrostática. BIBLIOGRAFÍA: Guías de laboratorio. https://es.wikipedia.org/wiki/Electrost%C3%A1tica https://es.wikipedia.org/wiki/Jaula_de_Faraday

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