PRACTICA 1
Luisa Maria Parra
Arboleda 2138130, Gustavo Andrés Rodríguez Vargas,
Nombre del Docente:
Diego Ramirez
Tabla de Contenidos
Introducción
Las cargas eléctricas están presentes en todos los cuerpos, pero cuando un
cuerpo se carga eléctricamente este comienza a interactuar con otros también
cargados de forma muy diferente a como se comporta un cuerpo no cargado. Esto
es debido las propiedades de las cargas eléctricas de las cuales se hará una
breve explicación en este informe.
Objetivos
General:
1. Conocer que es una carga y por qué se cargan los cuerpos.
2. Comprender el comportamiento de los cuerpos cargados a partir del
análisis de las propiedades de las cargas eléctricas presentes en estos.
Específicos:
1. Determinar las diferentes propiedades de las cargas eléctricas.
2. Comprobar la relación del comportamiento de la interacción entre
distintos cuerpos y su relación con su carga eléctrica.
Marco conceptual
La esencia de la electricidad es la carga eléctrica. Existen dos clases
distintas, que se denominan cargas positivas y negativas. Estas tienes dos
cualidades fundamentales:
- Cargas
iguales se repelen.
- Cargas
distintas se atraen
La ecuación respectiva creada por coulomb es:
F= Es la fuerza de atracción o rechazo
K= 9.10 ala 9. Contaste de proporcionalidad
Q1y2= cantidad de carga de cada una.
r2 = Distancia entre ambas cargas.
Para calcular la fuerza con la que se atraen estas dos cargas eléctricas de distinto signo utilizaremos la fórmula de la Ley de Coulomb, la cual nos dice que la fuerza con que se atraen estas dos partículas es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, siendo la constante de proporcionalidad K = 9·10 a la 9 en unidades del SI.
Las cargas eléctricas no son engendradas ni creadas, sino que el proceso de adquirir cargas eléctricas consiste en ceder algo de un cuerpo a otro, de modo que una de ellas posee un exceso y la otra un déficit de ese algo (electrones).
Coulomb ideó un método ingenioso para hallar como depende de su carga la fuerza ejercida por o sobre un cuerpo cargado. Para eso se basó en la hipótesis de que si un conductor esférico cargado se pone en contacto con un segundo conductor idéntico, inicialmente descargado, por razones de simetría la carga del primero se reparte por igual entre ambos. De este modo dispuso de un método para obtener cargas iguales a la mitad, la cuarta parte, etc. De cualquier carga dada, los resultados de sus experimentos están de acuerdo con la conclusión de que la fuerza entre dos cargas puntuales, q y q', es proporcional al producto de éstas. La expresión completa de la fuerza entre dos cargas puntuales es.
Este teorema aplicado al campo eléctrico creado por una carga puntual es equivalente a la ley de Coulomb de la interacción electrostática.
F= Es la fuerza de atracción o rechazo
K= 9.10 ala 9. Contaste de proporcionalidad
Q1y2= cantidad de carga de cada una.
r2 = Distancia entre ambas cargas.
Para calcular la fuerza con la que se atraen estas dos cargas eléctricas de distinto signo utilizaremos la fórmula de la Ley de Coulomb, la cual nos dice que la fuerza con que se atraen estas dos partículas es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, siendo la constante de proporcionalidad K = 9·10 a la 9 en unidades del SI.
Las cargas eléctricas no son engendradas ni creadas, sino que el proceso de adquirir cargas eléctricas consiste en ceder algo de un cuerpo a otro, de modo que una de ellas posee un exceso y la otra un déficit de ese algo (electrones).
Coulomb ideó un método ingenioso para hallar como depende de su carga la fuerza ejercida por o sobre un cuerpo cargado. Para eso se basó en la hipótesis de que si un conductor esférico cargado se pone en contacto con un segundo conductor idéntico, inicialmente descargado, por razones de simetría la carga del primero se reparte por igual entre ambos. De este modo dispuso de un método para obtener cargas iguales a la mitad, la cuarta parte, etc. De cualquier carga dada, los resultados de sus experimentos están de acuerdo con la conclusión de que la fuerza entre dos cargas puntuales, q y q', es proporcional al producto de éstas. La expresión completa de la fuerza entre dos cargas puntuales es.
Este teorema aplicado al campo eléctrico creado por una carga puntual es equivalente a la ley de Coulomb de la interacción electrostática.
Montaje experimental
Un electroscopio es un instrumento antiguo utilizado para detectar carga y
medir potencial eléctrico. Si la esfera metálica de la parte superior se pone
en contacto con un conductor cargado, las delgadas hojas de metal (laminas de
oro o aluminio) adquirirán el mismo potencial que el conductor. La carga en las
hojas será proporcional a la diferencia de potencial entre ellas y la caja. La
fuerza de repulsión que existirá entre las hojas, debido a sus cargas
idénticas, puede medirse observando el valor de la desviación de un escala.
Materiales
· Barra de vidrio
· Barra de ebonita
· Esferas de Icopor
· Electroscopio: Es un instrumento antiguo utilizado para
detectar carga y medir potencial eléctrico. Si la esfera metálica de la parte
superior se pone en contacto con un conductor cargado, las delgadas hojas de
metal (laminas de oro o aluminio) adquirirán el mismo potencial que el
conductor. La carga en las hojas será proporcional a la diferencia de potencial
entre ellas y la caja. La fuerza de repulsión que existirá entre las hojas,
debido a sus cargas idénticas, puede medirse observando el valor de la
desviación de un escala
Procedimiento y registro de datos
Se hicieron preguntas al inicio de la clase para conocer términos de la
materia y enfocarnos a la práctica.
1. ¿Cómo se cargan los cuerpos?
2. ¿Por qué se cargan los cuerpos?
3. ¿Qué es una carga?
Dando respuesta a estas:
1. Hay tres formas para cargar electricamente un cuerpo:
Por contacto
Se puede cargar un cuerpo con sólo tocarlo con otro previamente cargado. En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de carga, es decir, si toco un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el primero también queda con carga positiva.
Por frotamiento
Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de electrones = número de protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa.
Si frotas una barra de vidrio con un paño de seda, hay un traspaso de electrones del vidrio a la seda.
Si frotas un lápiz de pasta con un paño de lana, hay un traspaso de electrones del paño a al lápiz.
Por inducción
Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro. Cuando acercamos un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción eléctrica entre las cargas del primero y el cuerpo neutro.
Como resultado de esta relación, la redistribución inicial se ve alterada: las cargas con signo opuesto a la carga del cuerpo electrizado se acercan a éste.
En este proceso de redistribución de cargas, la carga neta inicial no ha variado en el cuerpo neutro, pero en algunas zonas está cargado positivamente y en otras negativamente
Decimos entonces que aparecen cargas eléctricas inducidas. Entonces el cuerpo electrizado induce una carga con signo contrario en el cuerpo neutro y por lo tanto lo atrae
Por contacto
Se puede cargar un cuerpo con sólo tocarlo con otro previamente cargado. En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de carga, es decir, si toco un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el primero también queda con carga positiva.
Por frotamiento
Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de electrones = número de protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa.
Si frotas una barra de vidrio con un paño de seda, hay un traspaso de electrones del vidrio a la seda.
Si frotas un lápiz de pasta con un paño de lana, hay un traspaso de electrones del paño a al lápiz.
Por inducción
Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro. Cuando acercamos un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción eléctrica entre las cargas del primero y el cuerpo neutro.
Como resultado de esta relación, la redistribución inicial se ve alterada: las cargas con signo opuesto a la carga del cuerpo electrizado se acercan a éste.
En este proceso de redistribución de cargas, la carga neta inicial no ha variado en el cuerpo neutro, pero en algunas zonas está cargado positivamente y en otras negativamente
Decimos entonces que aparecen cargas eléctricas inducidas. Entonces el cuerpo electrizado induce una carga con signo contrario en el cuerpo neutro y por lo tanto lo atrae
2 .Porque al estar dos cuerpos en contacto, intercambian electrones, de uno
a otro y entonces queda en uno de ellos un sobrante de electrones y un sobrante
de protones en el otro, esto crea la atracción o repulsión entre cuerpos, pero
al entrar en contacto con algún cuerpo metálico principalmente, se descargan
los cuerpos y ya, la carga neta del universo es cero, o sea, está en equilibrio
3. Es energía que transporta información eléctrica
4. ¿Por qué las hojas del electroscopio se separan cuando se acerca la
barra?
Porque la barra ya sea que esté cargada positivamente o negativamente,
transfiere estas cargas y estas cargas llegan a las hojas y las separan.
Frotamos haciendo fricción la barra de vidrio hasta que esta se caliente y luego de esto la colocamos encima del telescopio sin hacer contacto con el para que no interfiera en el experimento y que no haya una colisión que genere un error, repetimos varias para observar el comportamiento del electroscopio ( que por dentro le podemos observar que tiene una lámina),si se abría la lámina era porque ya estaba cargada . Al colocar la barra de vidrio en el electroscopio pudimos observar que no se abrió la lámina, ósea que todavía no estaba cargada la barra paso por todas las manos de mis compañeros, ninguno pudo cárgala ya que era una carga muy mínima que no podíamos obsérvala en el electroscopio y así hicimos con la barra de ebonita. Para descargar las barras podemos o tocarla o acercarla al suelo.
Aunque realizando la interacción entre la barra de vidrio y unos
trozos de papel, encontramos
una interacción mínima a comparación del experimento
anterior y repetimos el mismo con la barra de ebonita y el mismo papel y encontramos una
mayor interacción.
Análisis e incertidumbres
1. Pudimos demostrar los tipos de cargas eléctricas, observando las
que se atraen y las que se repelan
2. Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de electrones
= número de protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con
carga negativa.
Conclusiones
1. Descubrimos cuantos tipos de cargas existen, y así mismo
descubrimos la forma en cómo se comportan, cómo reaccionan entre sí. Entre
estos tipos de cargas que descubrimos están las positivas y negativas, y estas
dos tienen sus características: una se repela y la otra se atrae.
Bibliográfia
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