Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Ciencias – Departamento de Física

Laboratorio de electromagnetismo

Profesor: Vicente Torres Zúñiga (vicentz@gmail.com)

Actividad 2: Electricidad Estática

Límite de fecha de entrega de actividad: martes 9 febrero

Objetivos: Identifica que la electricidad tiene dos opciones cuantificables: negativa y positiva

Material:

2 globos

2 barras de plástico

1 piel de animal peludo

1 trapo normal (lana o sintético)

1 hilo no metálico de ~30 cm de largo

1 esfera metalizada

1 soporte universal

1 base universal, con dos barras metálicas y tuercas para unirla a 90 grados

1 fuente de alto voltaje de al menos 5 KV

1 multímetro analógico, NO digital ni electrónico.

4 caimanes

1 barra de vidrio

1 barra metálica con mango aislado

1 trozo de seda 1

1 electroscopio

4 cables con conector banana

Procedimiento:

3) Frota el globo inflado con una piel, acerca la piel a la esferita metalizada suspendida del soporte. Anota que pasa, toca la esferita con el globo CARGADO (frotado) para pasar parte de su carga a la esferita.

4) Carga otros materiales frotándolos incluyendo la barra metálica y comprueba que pasa acercándolos a la esferita cargada. Acerca el globo cargado que tendrá la misma electricidad que la esferita; observa y anota. Observara que algunos atraen la esferita y otros la repelen, comprobando así la existencia de 2 tipos de carga o electricidad. Definimos la carga del globo como negativa y la que se atraiga a esta como la opuesta, positiva, concluyendo así la ley de los 2 signos.

5) Carga el electroscopio: a) frota el plástico con una piel, b) sitúa el plástico cargado encima y cerca de la terminal del electroscopio sin tocarlo ¿qué pasa? c) sin alejar la barra cargada, toca momentáneamente con un dedo la terminal del electroscopio, ¿qué pasa?, d) aleja, la barra de plástico ¿qué pasa?, e) vuelve a tocar la termina del electroscopio, ¿qué pasa?

Utilizando el electroscopio y apoyándose en la actividad anterior, frote cada barra con cada uno de los materiales disponibles, acerque la barra con carga eléctrica a los extremos de la tira de polietileno y sin tocarla, concluya el signo de la carga de ésa registre los resultados en la tabla siguiente:

6) Calibra el electroscopio con la fuente de alto voltaje: aplique 2000 V entre la terminal y la base metálica y anota la deflexión en grados, con esta lectura y suponiendo 0V cuando esta descargada, encuentra la relación entre el ángulo y voltaje.

7) Carga el electroscopio con un globo, con la calibración anterior estima cuanto voltaje hay, enseguida mídelo con el voltímetro.

Preguntas:

1) ¿Por qué se atraen y pegan los papelitos a los cuerpos cargados?

2) ¿Porque los papelitos una vez pegados al cuerpo cargado no se desprenden repeliéndose si dijimos que cargas iguales se repelen? 3) ¿Por qué se cargan dos cuerpos al ponerlos en contacto? 4) ¿Qué errores hay al calibrar el electroscopio? 5) ¿cómo afecta el clima estos experimentos? 6) ¿Por qué no usar un voltímetro digital?