Electrización
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    Electrización Electrización Document Transcript

    • Electrización Erick Conde Paralelo: 2OBJETIVOSEvidenciar, reconocer y explicar, lo que es la polarización y los procesos de electrizaciónpor frotación, inducción y contacto a través de la realización de varios experimentoselectrostáticos.RESUMENEn estas dos prácticas que tuvimos sobre electrización lo que se vio básicamentees sobre los objetos conductores (en su mayor parte son los metales), lossemiconductores (como lo son el germanio y el silicio) y los aislantes (que son lamadera, el vidrio y el caucho).También se vio como cargar un material por 3 métodos distinto que son: cargapor fricción, carga por contacto y carga por inducción.Se utilizaron aparatos o proyectos que fueron llevados por el estudiante pararealizar las practicas sobre electrización los cuales fueron un electroscopio (queservía para comprobar si un cuerpo estaba cargado y si lo estaba que carga tenia),un electróforo (que se lo cargaba para encender un foco) y un péndulo eléctrico(sostenía una esfera de papel que era atraída si el cuerpo que acercábamos estabacargado).INTRODUCCIÓNAntes de comenzar a hablar del experimento debemos de conocer los tipos decarga que existen que son:Carga por fricciónEn la carga por fricción se transfieren electrones por la fricción del contacto de unmaterial con el otro. Aun cuando los electrones más internos de un átomo estánfuertemente unidos al núcleo, de carga opuesta, los más externos de muchosátomos están unidos muy débilmente y pueden desalojarse con facilidad.
    • Electrización Erick Conde Paralelo: 2La fuerza que retiene a los electrones exteriores en el átomo varia de unasustancia a otra.Carga por contactoSe puede transferir electrones de un material a otro por simple contacto. Cuandoponemos una barra cargada en contacto con un objeto neutro se transfiere unaparte de la carga a éste. Este método de carga se conoce simplemente como cargapor contacto. Si el objeto es buen conductor la carga se distribuye en toda susuperficie porque las cargas iguales se repelen entre sí. Si se trata de un malconductor puede ser necesario tocar con la barra varias partes del objeto paraobtener una distribución de carga más o menos uniforme.Carga por inducciónSe puede cargar un cuerpo por un procedimiento sencillo que comienza con elacercamiento a él de una varilla cargada. Considérese la esfera conductora nocargada, suspendida de un hilo aislante. Al acercarle la varilla cargadanegativamente, los electrones de conducción que se encuentran el la superficie dela esfera emigran hacia el lado lejano de esta; como resultado, el lado lejano de lasesfera se carga negativamente y el cercano queda con carga positivaLos aparatos que se llevaron fueron para comprobar los 3 tipos de cargas, elelectróforo servía para comprobar la carga por fricción ya que se froto elelectróforo con ciertos materiales para cargarlo eléctricamente, se utilizo elelectroscopio para ver la carga por contacto porque en la practica se toco unobjeto cargado con el electroscopio y se observo lo que pasaba y por ultimo seutilizo el péndulo para comprobar la carga por inducción que consistía en acercarun objeto cargado para que haya una redistribución de los electrones qua sehallaban en la esfera del péndulo.
    • Electrización Erick Conde Paralelo: 2PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALPara la carga por fricción utilizaremos el electróforo, que consiste en una base deplástico y un disco metálico con mango aislador. Se procede a frotar firmementela base de plástico con una hoja de papel periódico por un lapso de mediominuto.Luego se sujeta el disco metálico por el mango aislador y se coloca la partemetálica sobre la base plástica. A continuación se retira el disco y se pone encontacto con la lámpara de efluvios la cual se encenderá momentáneamente.Para la carga por contacto frote la barra de caucho con la tela de lana. Pongalasuavemente en contacto con el electroscopio. Este se encuentra ahora cargadonegativamente. Observe que cambios ocurren en el electroscopio. Registre susobservaciones.Recargue la barra de caucho. Aproxímela al electroscopio cargado. Observe quepasa con las hojas y registre sus observaciones.Frote la barra de caucho con la tela de lana. Acérquela al electroscopio, a unadistancia de 1 a 2 cm, sin tocarlo. Observe las hojas y registre sus observaciones.Con la barra cargada eléctricamente cerca del electroscopio, toque con su dedopor un momento, la parte superior de este. Retírelo y luego separe la barracargada. Observe las hojas del electroscopio y anote sus observaciones.RESULTADOSActividad 1Identificar los materiales de acuerdo a sus propiedades eléctricas. Conductores no conductores Aluminio franela cobre papel crepe tubo de plástico Vidrio
    • Electrización Erick Conde Paralelo: 2Actividad 2Frote la lamina de acetato contra la pared o abrigo o pañuelo o pedazo de papel.Luego intente pegarla contra la pared.¿Qué observa? ¿a qué se debe lo que observa?La lamina de acetato no se pego a la pared porque a pesar de que nosotros lacargamos eléctricamente al tocarla con la mano hacemos conexión a tierra ydescargamos completamente la lamina de acetatoIntente pegarla otra vez, pero aísle su mano con un papel o pañueloEsta vez sí se pego por que utilizamos un material aislante para sostener el acetatolo que hace que se quede cargado.¿Qué paso luego de aislar la mano? ¿Afecta el procedimiento utilizado?Claro porque al aislar la mano no se hace conexión a tierra que era lo quedescargaba las laminas de acetato¿Has visto antes algo como esto? ¿Dónde? Si con una regla y pedazos de papel¿Qué problemas podrías resolver con esto?El de obtener energía por otros métodos¿Que podría pasar si en vez de un acetato se utiliza un globo?En teoría debería pasar lo mismo pero al realizar el experimento el globo sepegaba a la pared por 2 segundo máximo¿Qué observa si acerca un globo cargado a un chorro de agua? ¿Por qué sucedeeso?Se observa que el chorro de agua se desvía por que el globo esta cargadonegativamente y hace que los electrones del agua se alejen del globo
    • Electrización Erick Conde Paralelo: 2¿Dónde podemos encontrar ejemplos de esto en el mundo real?Moviendo transversalmente un extremo del imán cerca de la bobina, también seproduce una corriente eléctrica¿Han visto si compañeros de otros grupos consiguieron los mismos resultados?Unos compañeros de otros grupos lograron mejores resultados ya que el globode ellos se pego más tiempo a la paredActividad 3Frote una regla de plástico con un paño de lana o un abrigo y acércala apequeños trocitos de papel colocados sobre su cuaderno ¿Qué observa? ¿A qué sedebe lo que observa?Se puede observar que los papeles son atraídos hacia la regla de plástico por quelos papeles tienen carga neutra y la regla está cargada eléctricamente y la fuerza deatracción es mayor que el peso del papel¿Ha podido observar alguna característica común de todo lo realizado hasta aquí?Sí, que todo objeto con carga neutra sufre una reorganización de sus electrones alacercarla a un objeto cargado positiva o negativamente.Actividad 4Frote la regla de plástico nuevamente, luego toque la regla con su dedo.Entonces, ¿Cómo quedo la regla? a. electrizada con carga positiva x b. descargada c. electrizada con carga negativa¿Qué observa si acerca la regla a los trocitos de papel después de haberla tocado?La regla queda cargada positivamente y pasa lo mismo que en el experimentoanterior, los papeles como son neutros los electrones del papel son atraídos a laregla.
    • Electrización Erick Conde Paralelo: 2Actividad 5Acerque un cuerpo cargado negativamente a la parte metálica del electroscopiosin ponerlos en contacto¿Qué le sucede a las láminas de aluminio? ¿Qué explicación le da a lo observado?Se separan, porque al acercar el cuerpo cargado negativamente al electroscopiosucede que los electrones del electroscopio se alejan del cuerpo dirigiéndose a los2 pedazos de aluminio.¿Es posible que el electroscopio quede cargado si se acerca un cuerpo cargadoestáticamente, evitando el contacto entre ellos? Si es posible explique paso a pasoel procedimiento utilizado. Si no es posible justifique sus razones.No, lo que ocurre es una reorganización de los electrones haciendo que loselectrones bajen a la parte baja del electroscopio o se acerquen al cuerpoSi usted pone en contacto el cuerpo cargado con el electroscopio ¿este quedaracargado? ¿a qué se debe esto?Sí, porque al tocar el cuerpo cargado al electroscopio los electrones del cuerpoviajaran hasta el electroscopio dejándolo cargado negativamente.Nuevamente acerque el cuerpo cargado al electroscopio sin ponerlo en contacto,ahora toque con su dedo la parte metálica del electroscopio¿Qué sucede con la separación de las láminas de aluminio? ¿Qué observa si vuelvea retirar el dedo? ¡Pero no aleje el cuerpo!Manteniendo la barra frotada cerca del electroscopio y tocando con un dedo laesfera del mismo, las cargas de la varilla metálica y de la laminilla tienden aalejarse lo más posible de la barra cargada, y por tanto van a tierra; enconsecuencia, se juntan de nuevo la varilla metálica y la laminilla de aluminio
    • Electrización Erick Conde Paralelo: 2Nuevamente acerque el cuerpo cargado al electroscopio sin ponerlo en contacto,ahora toque con su dedo la parte metálica del electroscopio¿Qué sucede con la separación de las láminas de aluminio al retirar el cuerpocargado y el dedo en el orden señalado? ¿A qué se debe esto?Retirando la conexión a tierra y quitando la barra, las cargas de la esfera tratan dealejarse unas de las otras, produciendo la separación de la laminilla de aluminio dela varilla metálica. Queda así el electroscopio cargado con cargas de signocontrario al de la barra acercadaPor cualquier procedimiento cargue el electroscopio. ¿Qué observa cuando acercaun cuerpo cargado a este? ¿A qué se debe esto?Se observa un movimiento brusco de las laminas de aluminio esto se debe a quedejamos cargado el electroscopio positivamente al tocarlo con el dedo
    • Electrización Erick Conde Paralelo: 2Actividad 6Consulte en Internet los materiales para construir un pénduloPractique en el centro de la base un agujero pasante, donde entre apretadamenteel pie aislante. Instale éste, y en su parte superior introduzca un extremo delalambre, asegurándolo con pegamento esa posición. Dele la forma indicada, yconforme un pequeño ojal en el otro extremo. Pase a través de la bolilla, con unaaguja, un trozo de hilo de coser de poliéster, anudado en su extremo. Ate el hiloal ojal del alambre, de modo que la bolilla quede a 5 centímetros de la base.
    • Electrización Erick Conde Paralelo: 2Acerque un cuerpo cargado al péndulo ¡evite ponerlos en contacto! ¿Quéobserva? ¿Qué explicación le da a lo observado?Se pudo observar que la esfera se acerco al cuerpo, lo que pasa es que al acercar elcuerpo cargado negativamente al péndulo los electrones de la esfera se alejan lomas que puedan del cuerpo y los protones son atraídos por el cuerpo y como lafuerza de atracción es mayor la esfera se acerca al cuerpoVuelva a acercar el cuerpo cargado al péndulo, dejando que haya contacto ¿Quéexplicación le da a lo observado?Ya que lo que cuelga es un aislante no hay transferencia de electronesEnvuelva el péndulo con papel aluminio y repita los pasos anterioresAl hacer contacto con la esfera de aluminio los electrones del cuerpo cargado sontransferidos a la esfera de aluminioActividad 7Consulte en Internet como funciona un electróforo, consiga los materiales defácil acceso, construirlo y llevarlo a la clase Se necesita un circulo de cartón de unos 25 cm de radio, un pedazo de papelaluminio en tuvo de PVCEl procedimiento consiste en cubrir una cara del círculo de cartón con el papelaluminio y pegar con cualquier tipo de pegamento el tubo de PVC en la parteque no está cubierta de aluminioEl electroscopio funcionara en días secos si no es así secar el electróforo por unperiodo de 20 minutos más o menos
    • Electrización Erick Conde Paralelo: 2¿Cuáles son las formas de electrización que están presentes en la operación delelectróforo? ¿Indique en que pasos se evidencian cada una de las formas?Por fricción y contacto. Por fricción cuando rozamos el electróforo con la lamina deacetato y por contacto al tocar el electróforo¿Has visto antes algo como esto? ¿Dónde podemos encontrar ejemplos de estos en elmundo real?Al pasar la peinilla por cabello seco esta se carga negativamente¿Han visto si compañeros de otros grupos consiguieron mejores resultados?Si, por que otros grupos tenían un platillo de aluminio y nosotros teníamos un círculode cartón cubierto de aluminio y al parecer les daba mejor resultadoSi usted no logra poner operativo el electróforo, intente descubrir ¿cual es el problema?Nuestro grupo no pudo poner operativo el electróforo al parecer el problema es que altener solo un cartón cubierto con papel aluminio la carga se disipaba muy rápidamentelo que no daba tiempo de encender la lámpara de efluvios
    • Electrización Erick Conde Paralelo: 2¿Mejorarían los resultados si colocamos la lámina dieléctrica sobre el mesón de trabajo?¿A qué se debe lo observado?Si, por que la lamina dieléctrica es un aislante lo que hace que no se pierdan electronesdespués de rozar el electróforo contra el mesón ya que ahí hacia conexión a tierra y seperdían algunos electrones¿Mejorarían los resultados si cambiamos la lámina dieléctrica por otro material másaislante?Puede ser pero no haría un gran cambio¿Qué evidencias tiene usted para concluir eso?Lo hicimos durante la práctica pero no se vio gran cambio en los resultadosDISCUSIÓNEn resumen se puede concluir que los protones no se mueven sino los electrones sonlos que lo hacen y que al realizar una conexión a tierra los electrones son los que viajana través de ella ya sea para bajar o subir.También realizamos un electroscopio, un electróforo, un péndulo eléctrico ydescubrimos sus usos.Experimentamos y comprobamos que a través de un electroscopio podíamos ver quetipo de carga tiene un objeto.Vimos también las utilizaciones en la vida real que tienen estos experimentos como porejemplo el agua en una represa que hace girar una turbina que genera energía eléctricapor fricciónCONCLUSIONESSe cumplieron con todos los objetivos que eran el de observar los distintos procesos deelectrización por medio de fricción, contacto e inducción para los que se utilizaron losdistintos proyectos o experimentos que eran el electroscopio, el electróforo y elpéndulo eléctrico.También clasificar los materiales como conductores, semiconductores y aislantes paralos distintos experimentos que se realizaron