Electrizacion POR Frotamiento PDF

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Laboratorio de física eléctrica, en cual, se pone en práctica las cargas eléctricas por frotamiento....

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ELECTRIZACIÓN POR FROTAMIENTO

Resumen En esta era donde lo tecnológico ocupa un lugar primordial, es importante entender como manipular la electricidad a fin de proporcionar a la gente un bienestar inimaginable. En la primera práctica realizada en el laboratorio de física eléctrica se consideraron los fenómenos físicos que ocurren en el proceso de cargar eléctricamente un cuerpo por frotamiento. En las actividades realizadas en el laboratorio se observó, que los objetos pueden ser cargados por inducción, por contacto o frotación en este caso. Además se determinó el signo de carga adquirida por un cuerpo cuando es sometida a estos procesos de electrización. Todos los procedimientos y métodos desarrollados contribuyeron para analizar las causas de fuerzas eléctricas y comprobar el principio de la conservación de la carga eléctrica, ya que esta no se crea ni se destruye solo se transforma. Palabras claves Electrización, fuerzas eléctricas, cargas por conducción, inducción y frotamiento. Abstract In this edge where technology occupies a primordial place, it is important to understand how to manipulate electricity in order to provide people with unimaginable well-being. In the first practice carried out in the electrical physics laboratory, the physical phenomena that occur in the process of electrically charging a body by rubbing were considered. In the activities carried out in the laboratory it was observed, that the objects can be loaded by induction, by contact or rubbing in this case. In addition, the load sign acquired by a body when subjected to these electrification processes was determined. All the procedures and methods developed contributed to analyze the causes of electrical forces and to verify the principle of the conservation of the electric charge, since this is not created or destroyed but only transforms. Keywords Electrification, electric forces, conduction loads, induction and rubbing. 1. Introducción Objetivo general En el presente trabajo se llevó a cabo el experimento numero 1: Electrización por frotamiento.

Analizar el comportamiento de las cargas eléctricas y sus formas de electrización por fricción.

La electrización es uno de los fenómenos que estudia la electrostática, la cual trata sobre los fenómenos relacionados con cargas eléctricas en reposo.

Objetivos específicos:

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Los fenómenos eléctricos han sido estudiados por el hombre desde la antigüedad, se le atribuye a Tales de Mileto el descubrimiento de la electrificación por frotamiento entre un trozo de ámbar y un pañuelo. Benjamín Franklin, mediante sus experimentos en electrostática, demostró que, al frotar dos cuerpos, uno de ellos se electriza positivamente, en tanto que el otro se electriza negativamente. De estos razonamientos dedujo que existen dos tipos de cargas eléctricas, las que llamó positivas (vítreas) y negativas (resinosas). Y esto es lo que estudiaremos a continuación.

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Electrizar diferentes materiales. Observar la presencia de la fuerza entre cargas eléctricas. c Explicar con fundamentos el comportamiento de estas cargas. Determinar con un tubito de neón los tipos de carga que aparecen al frotar varillas de plástico. Estudiar con un tubito de neón como se cargan una placa de policarbonato y una hoja de acetato al frotarlas con un papel y al entrar en contacto una con otra.

de ellos. La denominada interacción electromagnética entre carga y campo eléctrico es una de las cuatro interacciones fundamentales de la física.

2. Fundamentos Teóricos 2.1 Electrización Cuando a un cuerpo se le dota de propiedades eléctricas, es decir, adquiere cargas eléctricas, se dice que ha sido electrizado. La electrización es uno de los fenómenos que estudia la electrostática. Para explicar cómo se origina la electricidad estática, hemos de considerar que la materia está hecha de átomos, y los átomos de partículas cargadas, un núcleo rodeado de una nube de electrones. Normalmente, la materia es neutra (no electrizada), tiene el mismo número de cargas positivas y negativas.

Figura 3: cargas positiva y negativa

2.4 Tabla Triboeléctrica

Una serie triboeléctrica es una lista de aquellos materiales que, durante la electrificación por fricción, quedan cargados positivamente hasta los que quedan cargados negativamente. (a veces es relativo a qué tipo de materiales se froten).

Figura 1: Electrización

2.2 Electrización por Frotamiento Cuando frotamos dos cuerpos y ponemos el cuerpo cargado en contacto con un conductor se puede dar una transferencia de carga de un cuerpo al otro y así el conductor queda cargado, positivamente si cedió electrones o negativamente si los ganó.

Figura 4. Tabla triboeléctrica

2.5 Coeficiente de Fricción Figura 2. Electrización por frotamiento

El coeficiente de rozamiento o coeficiente de fricción vincula la oposición al deslizamiento que ofrecen las superficies de dos cuerpos en contacto según la intensidad del apoyo mutuo que experimentan. La tabla triboeléctrica esta basada en los coeficientes de fricción de los materiales.

2.3 Cargas La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas a través de campos electromagnéticos. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos, siendo, a su vez, generadora

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Al realizar esta acción, la varilla de polipropileno se carga de energía negativa, en la cual, al acercarlo a materiales específicos, puede haber una transferencia de energía y ocurre el fenómeno de Electrización por frotamiento. En esta experiencia, después de frotar la varilla de polipropileno, acercamos un tubo de neón a la varilla y este enciende, ya que la varilla está cargada y el tubo recibe la Electrización por fricción

Figura 5. Coeficientes de fricción

3. Materiales         

Varilla de polipropileno d=8 mm, L=175 mm Varilla acrílica, d=8 mm, L= 175 mm Tubito de neón Electroscopio (sin aguja) Placa de policarbonato Tubito de neón Grapa para varillas redondas Hoja de acetato Hoja de papel áspero, seco.

Se realizó el mismo procedimiento con la varilla acrílica y con la varilla metálica.

4. Desarrollo experimental Experiencia: Como primera instancia, se tomó una varilla de polipropileno y se frotó en una hoja de papel por un tiempo prudente, Alrededor de 2 a 3 minutos, frotando el papel, por todos los lados de la varilla.

Este procedimiento también se realizó con la placa de policarbonato, la hoja de acetato y se froto con la hoja de papel y al acercar el tubito

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de neón pudimos observar que este encendía. (Materiales fig. 3)

Otro procedimiento que se realizó dentro de la experiencia, fue la demostración cuando dos cuerpos se atraen o se repelan. Para comprobar este fenómeno, se necesitaron dos varillas de polipropileno, una grapa para varillas redondas y un electroscopio. Primero se frotó la primera varilla de polipropileno de un solo lado, por alrededor de 2 a 3 minutos, para que esta se cargara de energía negativa, al frotarlas, se le colocó la grapa de varillas en todo el centro y se colgó en el electroscopio, quedando está en equilibrio como lo mostramos a continuación:

Aquí tenemos un claro ejemplo, de cómo se presentan los diferentes cambios en la varilla de polipropileno

CONCLUSIÓN De este informe podemos concluir, que es posible electrizar un cuerpo de diferentes formas, no solo frotándolo sino también poniéndolo en contacto con otro ya cargado, o por inducción etc. En cada uno de estos métodos no de destruye la carga, está siempre se conserva, comprobando así la ley de conservación de la carga. Finalmente podemos concluir que la distribución de la carga en cualquier superficie puede ser homogénea si esta no está en contacto con ningún campo producido por otro objeto, pues las cargas opuestas son atraídas y las cargas iguales se repelen, este hecho es importante en el proceso de carga por inducción en el que cargamos un objeto con ponerlo en contacto salvo, por nuestras manos que sirven de escape o de suministro de electrones.

Tomamos la segunda varilla y volvemos a hacer el procedimiento de frotarla con un papel con un determinado tiempo, una vez frotada y cargada la varilla, lo acercamos a la varilla que está en reposo, y veremos que, al acercarlo en una punta, esta presenta una atracción, y al acercarlo a la otra punta, esta se repelan, este fenómeno se presenta , al saber, que de un lado, la carga es negativa, que fue donde se froto con el papel, y del otro lado es neutra, porque no se realizó ninguna acción en esa parte ( Signos iguales se repelan, signos diferentes se atraen)

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.

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Anote todo lo observado en los pasos uno, dos y tres del experimento2.

Manual de laboratorio de FISICAELECTRICA. http://www.etitudela.com/Electrotecn ia/principiosdelaelectricidad/. https://prezi.com/ksyibnkza1ta/electri zacion-por-frotamiento/ https://es.slideshare.net/junior199108 19/electrizacion-por-frotamiento-yfuerzas-entre-cuerpos-cargadoselectricamente

a) Al frotar el acetato sobre la placa de policarbonato con ayuda de un papel arrugado, pudimos observar que el separarlos se oía un pequeño sonido, esto era el sonido que se generaba al separarse las cargas. Después acercamos el acetato a la lámpara y ésta se prendió, pero al acercar la placa de policarbonato, la lámpara no prendió, suponemos que debió ser debido a que es más difícil cargar este material. b) Al acercar la hoja de acetato a la balanza del lado frotado, notamos que la varilla de la balanza era atraída por éste, y esto quiere decir que la hoja de acetato estaba cargada positivamente. Al acercar la placa de policarbonato a la varilla cargada, esta última era repelida por la placa, esto significó que la placa estaba cargada negativamente c) No se alcanzó a realizar.

PREGUNTAS DEL MANUAL

Experimento N°1: ¿Qué observaron al poner en contacto la lámpara de efluvios con la varilla de polipropileno? (gris): Supongo que esta pregunta se refiere a cuando ya hemos frotado previamente el polipropileno. En este caso, al ponerlo en contacto con la lámpara, esta alumbraba por un segundo. ya que, al acercar la varilla cargada negativamente, estas cargas hacían contacto con las de la lámpara la cual estaba neutra y así se prendía el foquito.

Evaluación:

¿Qué observaron al poner en contacto la lámpara de efluvios con la varilla acrílica (transparente)?:

1.

¿En qué consiste la electrización por frotamiento? Cuando frotamos dos cuerpos y ponemos el cuerpo cargado en contacto con un conductor se puede dar una transferencia de carga de un cuerpo al otro y así el conductor queda cargado, positivamente si cedió electrones o negativamente si los ganó.

2.

¿Qué puede concluir de lo que ha observado sobre las cargas de las dos varillas? Pues al frotar ambas varillas con el pedazo de papel y según los experimentos hechos, es que quedaba más cargada la varilla de polipropileno.

Sucedía lo mismo, la lámpara se prendía por un segundo, pero con menor intensidad. Y hasta era difícil hacer que prendiera ya que se necesitaba frotar mucho más. ¿Qué podría concluir sobre lo observado al poner en contacto la lámpara de efluvios con la varilla de polipropileno y la varilla acrílica? Como dije anteriormente, se demostró que era mucho más fácil prender la lámpara con la varilla de polipropileno debido a que se encontraba más abajo en la tabla triboeléctrica. Es decir, era más resinoso que la varilla acrílica.

Experimento N°2:

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Y también se puede decir que ambas varillas son materiales resinosos, pero, al ser comparadas una a la otra, la de polipropileno es más resinosa que la de acrílico. 3.

¿Qué puedes decir acerca de la carga de la hoja y de la placa por el tubito de neón? Que era más potente por así decirlo, la luz que alumbraba del tubito de neón, cuando se acercaba la hoja de acetato que cuando se acercaba la placa de policarbonato.

4.

Compare los resultados de este experimento con los del primer experimento. Pues en el primer experimento vimos que al acercar las dos diferentes varillas (acrílico y polipropileno) a la varilla de polipropileno cargada en la balanza, notamos que al juntar las dos del mismo material, se repelían, y al juntar a la balanza la de acrílico, esta se atrajo.

5.

¿Qué clase de carga han visto en los dos objetos frotados, la hoja y la placa? ¿Concuerdan los resultados con los de la segunda y tercera parte del experimento? Si concuerdan, en ambos se demostró que la placa quedaba cargada negativamente y la hoja positivamente.

6.

¿Cómo se puede explicar la diferencia de los resultados? En el caso de mi grupo, no hubo nada que no concordara, pero si lo hubiera, se debería a que no se cargaron bien los materiales, o que, al momento de acerar los materiales, neutralizábamos los elementos sin darnos cuenta y no funcionaba el experimento como debería.

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