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Informe completo de laboratorio de electro practica 2...

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Universidad de Pamplona Facultad de ciencias Básicas Departamento de Física y Geología Docente: Físico Miguel Barrera PREINFORME

Laboratorio de Electromagnetismo Grupo: H

INFORME

Fecha: 02/10/2020

Integrantes: 1) Lady Lorena Fonseca Pedroza

Código:

1057607194

2) Luz Maria Urbina Polentino

Código:

1005042994

3) Lizbeth Natalia Manrique Calderón

Código:

1005230327

8 Equipo #

La Jaula de Faraday 1. OBJETIVOS Los objetivos son tomados de la guia de laboratorio sin modificarlos. (preinforme) • • • •

Determinar la relación entre la carga inducida en la jaula de Faraday por un objeto cargado dentro del mismo y la diferencia de potencial. Analizar la naturaleza eléctrica de objetos cargados. Demostrar la conservación de carga. Estudiar la distribución de carga sobre una esfera en diferentes situaciones. 2. MARCO TEORICO

El marco teorico debe contener las generalidades del fenomeno que se va a trabajar tales como: historia, conceptos fundamentales, pioneros, entre otros. Los textos deben estar debidamente referenciados. (NO REMITIRSE SOLO A LA INFORMACION ENCONTRADA EN LA GUIA DE LABORATORIO) (preinforme) Michael Faraday Nació en Inglaterra (Londres) en 1791. Fue editor de periódicos toda su vida, a los catorce años trabajó en una librería, donde se inspiró en la lectura de artículos científicos, lo que le hizo darse cuenta. Experimentos Trabajó como asistente en el laboratorio de química de Sir Humphrey Davy del Royal Collage, donde realizó algunos descubrimientos, como el benceno y la primera reacción de sustitución orgánica de compuestos de cadena de cloro carbono que obtuvo a partir del etileno. El campo magnético resultante pasa a través de la corriente, lo que le permitió desarrollar el primer motor eléctrico, En 1831 estudió el fenómeno de la inducción electromagnética y finalmente realizó una investigación en los campos de la electromagnética y la electroquímica, determinó que el magnetismo genera electricidad a través del movimiento. En su honor, la unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades Eléctricas (SI) es farad (f). Un faradio es igual a 96485,3415 culombios (C). Murió en 1867. JAULA DE FARADAY Una jaula de Faraday es un método que se utiliza para bloquear campos electromagnéticos. Cuando el campo eléctrico se coloca en el exterior, la carga positiva permanece en su posición original y los electrones se mueven en la dirección opuesta al campo eléctrico; queda demasiada carga negativa en un lado de la jaula o caja No del otro lado.

Fue construido en 1836. Es una caja de metal, el propósito es proteger el campo electrostático, porque el campo magnético interno es cero, se usa para evitar descargas eléctricas. Su funcionamiento se basa en las características del conductor en equilibrio electrostático. La caja de metal se coloca en presencia de un campo eléctrico externo, donde la carga positiva Docente: Físico BM Barrera

Correo: [email protected]

permanece en la posición de la red, y los electrones quedan libres y comienzan a moverse actuando sobre ella:

𝐹 = 𝑒𝐸𝐸𝑥𝑡 Donde (e) es la carga al electrón (en la dirección opuesta al campo eléctrico Move), E_ext es la fuerza del campo eléctrico externo. Cuando las cargas internas comienzan a moverse, generan un campo eléctrico en la dirección opuesta al campo magnético externo de la caja; por lo tanto, el campo eléctrico generado dentro del conductor es cero, por lo que no puede pasar ninguna carga. Este fenómeno se denomina blindaje eléctrico y se utiliza para proteger el equipo de las cargas eléctricas. Algunos equipos que no están equipados con una jaula de Faraday funcionan de esta manera, como ascensores, automóviles, aviones, etc., por lo que se recomienda permanecer en el automóvil bajo tormentas eléctricas. Su cuerpo metálico funciona como una jaula de Faraday, lo que significa que el lugar es Cero, por lo que es seguro. (Euston, s.f.) 3. FORMULAS (ecuaciones importantes) Se toman de la guía de laboratorio enumeradas tal como aparecen, son las más importantes para tener encuenta. (preinforme) 𝐹 = 𝑒𝐸󰇍𝐸𝑥𝑡

(2.1)

4. CUESTIONARIO Las preguntas se encuentran en las guias de labortorio, las cuales tienen que venir resueltas desde la casa antes de entrar a realizar la práctica de laboratorio, tiene que estar referenciado de donde fue tomada la información. (preinforme) I.

Defina diferencia de potencial. Rta//: Al dividir el cambio en energía potencial, ∆Ep por la carga que se mueve, q, se obtiene un valor que no depende de lo grande o pequeña que q. En vez de eso, va a depender solamente de la intensidad del campo eléctrico y en la localización de los puntos inicial y final. Este valor recibe el nombre de diferencia de potencial eléctrico y se define precisamente como la razón entre el cambio de energía potencial, ∆Ep de la carga q y la magnitud de esta carga. La unidad de la diferencia de potencial corresponde a la de energía dividida por carga, o julios por culombio. (Tomé López, 2016) II. Defina carga superficial. Rta//: Es una superficie bidimensional con carga eléctrica distinta de cero. Estas cargas eléctricas están restringidas en esta superficie bidimensional y la densidad de carga superficial , medida en culombios por metro cuadrado (C •m-2), se utiliza para describir la distribución de carga en la superficie (Wikipedia, 2020). III. Explicar cómo funciona el electrómetro. Rta//: El electrómetro funciona por el principio de la fuerza electrostática, esta es una de las cuatro fuerzas fundamentales que actúa atrayendo o repeliendo (dependiendo sus signos), cuerpos con cargas eléctricas. El electrómetro mide las cargas en los cuerpos inducidas indirectamente. Su estructura está conformada por un vaso de Faraday, para anular el efecto de los campos externos sobre el campo electromagnético interior; un condensador para almacenar la energía y un amplificador de tensión, todas partes interconectadas para medir las cargas eléctricas. (Materiales laboratorio, 2015)

IV.

Defina cargas remanentes. Rta//: Es aquella que se da por el contacto de dos materiales cargados y la cual permanece en ellos después del contacto los valores remanentes correspondientes a un estado de carga se definen como la diferencia entre los valores establecidos después de una descarga y los iniciales antes de la carga.

Docente: Físico BM Barrera

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V.

Mencione y explique los métodos de cargar eléctricamente los cuerpos. Rta//: Electrización por contacto: Se puede cargar un cuerpo con solo 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. Electrización por frotamiento: Al frotar dos cuerpos electricamente neutros (número de electrones = número de protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa. En cualquiera de estos fenómenos se pierden o se ganan electrones, pero el número de electrones cedidos por uno de los cuerpos en contacto es igual al número de electrones aceptado por el otro, de ahí que en conjunto no hay producción ni destrucción de carga eléctrica. Electrización por inducción: La electrización por influencia o inducción es un efecto de las fuerzas eléctricas. Debido a que éstas se ejercen a distancia, un cuerpo cargado positivamente en las proximidades de otro neutro atraerá hacia sí a las cargas negativas, con lo que la región próxima queda cargada negativamente. Si el cuerpo cargado es negativo entonces el efecto de repulsión sobre los electrones atómicos convertirá esa zona en positiva. En ambos casos, la separación de cargas inducida por las fuerzas eléctricas es transitoria y desaparece cuando el agente responsable se aleja suficientemente del cuerpo neutro. (Maltaneri, 2011) 5. ANALISIS DE DATOS

Aquí se traen dibujadas las tablas que aparecen en la guia de laboratorio con número y nombre pero deben venir en blanco sin dato alguno.(de ser necesario realizar las demas tablas en hojas blancas adicionales) (informe) Potencial [mV] TOMA 1 TOMA 2 TOMA 3 TOMA 4 TOMA 5 TOMA 6 PROMEDIO: Tabla1_Cargado por inducción

Potencial [mV] TOMA 1 TOMA 2 TOMA 3 TOMA 4 TOMA 5 TOMA 6

Tabla 2. Cargado por contacto

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