Práctica 1. Electricidad y Magnetismo

Universidad Tecnolgica de Mxicorea menorMateria: Electricidad y magnetismo

rea: Ingeniera

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Prctica 1Electricidad y magnetismo

Fecha de realizacin: _________Fecha de realizacin:__________Responsable:_________________Indicadores Investigar cuntos tipos de carga existen y cmo interaccionan entre s. Determinar qu tipo de carga que posee cada cuerpo. Investigar dnde se deposita la carga elctrica en exceso, que se coloca en un conductor cerrado y aislado, en condiciones electrostticas; de igual forma, averiguar bajo las mismas condiciones, cmo es el campo elctrico en el interior y exterior del hueco de un conductor cerrado. Investigar cmo son las lneas de fuerza para las siguientes configuraciones de carga: a) Una carga puntual.

b) Dos cargas puntuales del mismo signo.

c) Dos cargas puntuales de signo contarario.

Normas de seguridadEvitar portar objetos metlicos como relojes o pulseras.

INFORMACIN CONFIDENCIAL

Electricidad y magnetismoProcedimiento Malab 03Rev.3Julio 2007

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INITE Derechos reservadosInvestigacin previaConsulta en la bibliografa recomendada en esta prctica o en Internet, los siguientes conceptos y anxalos.1. Define qu estudia la electrosttica.

2. Por naturaleza, en qu estado elctrico se considera que se encuentra la materia?

3. Cmo se denota, de acuerdo con Benjamn Franklin, a la electricidad que aparece en el vidrio al frotarse con seda?

4. Cmo se denota, de acuerdo con Benjamn Franklin a la electricidad que aparece en la ebonita al frotarse con la piel?

5. Cules son los mecanismos para poder cargar un cuerpo?

6. Describe el principio del funcionamiento del electroscopio.

7. Qu es el campo elctrico?

8. Cmo se puede determinar si existe un campo elctrico en una regin del espacio?

9. Cul es la caracterstica de un material llamado conductor y de uno llamado aislante?

10. Cmo funciona la jaula de Faraday?

11. Qu es el potencial elctrico?

12. Cmo afecta la humedad en el aire a la retencin de la carga elctrica en los conductores?

EquipoUn soporteUn electroscopio (electrmetro) Un generador de Van de GraffUna Cuba electrosttica. (Recipiente plstico de fondo plano de cualquier forma - palangana-)Dos barras metlicas con mango aislanteUna barra metlica pequea. Una Jaula de FaradayUn vaso de precipitados de 250 mililitros.Una esferita pequea forrada de papel aluminioEn caso de que se disponga en el laboratorio del campus, se recomienda el uso de un equipo alterno para demostrar las diferentes configuraciones de campo elctrico:Kit demostrador de campo electrosttico.Un proyector de acetatos (se solicitar en apoyo a personal docente).INFORMACIN CONFIDENCIAL


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INITE Derechos reservadosUna mquina de Wimshurst.Nota: la jaula de Faraday no retiene la carga, especialmente cuando la humedad relativa del aire es lo suficientemente grande como para romper la rigidez dielctrica, por lo que el fenmeno que se espera no se observa. El aire hmedo es un excelente conductor y los cuerpos conductores no retienen la carga electrosttica.Equipo proporcionado por el alumnoComo sugerencia, se recomienda al estudiante que lleve un equipo para tomar fotografas:Cmara fotogrfica o telfono celular.MaterialDos barras de ebonitaDos pedazos de pielDos barras de plsticoDos pedazos de polietilenoUna barra de vidrioNota: adicionalmente se puede emplear franela o seda.Material proporcionados por el alumno3 m de alambre para conexin de telfono2 m de alambre de cobre del No 14 para hacer diferentes figuras Aceite polish (aceite dielctrico)Cinta adehesivaSemillas de pasto2 hojas de papel milimtricoINFORMACIN CONFIDENCIAL


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INITE Derechos reservadosDesarrolloDeterminacin de los tipos de carga que existen.I. Coloca en el soporte giratorio una de las barras de ebonita.II. Frota uno de los extremos de dicha barra con un pedazo de piel (tambin puede usarse franela, polietileno o seda) un par de veces para cargarla por friccin.BI. Verifica que la barra posea carga electrosttica de acuerdo con la figura 1. La tira de polietileno deber frotarse con la piel, en un slo sentido y luego se colocar sobre el cordn, de modo que la parte frotada quede en el interior. (Funciona como un electroscopio). Cordn

PolietilenoFigura 1.Comprueba que todas las barras que se froten queden cargadas usando para tal fin el electroscopio. Si al acercar la barra al electroscopio (sin tocarlo), sus lminas se abren, significa que ha quedado cargado. En caso de no ser as, vulvelo a frotar hasta que la barra quede cargada.IV. De forma casi simultanea, carga la otra barra de ebonita frotando uno de sus extremos con el otro pedazo de piel y asegrate de que qued cargada usando el electroscopio (tira de polietileno, previamente frotada).V. Estando ambas cargadas, acerca la barra libre a la que se encuentra en el soporte. El acercamiento entre las barras debe ser por los extremos donde fueron frotadas, tal como se indica en la figura 2.INFORMACIN CONFIDENCIAL


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Figura 2.1. Al acercar entre s las barras de ebonita frotadas con piel (franela, polietileno o seda), qu fenmeno se observa?______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________VI. Ahora, repite todos los pasos indicados del uno al cinco, pero usando dos barras de plstico frotndolas con pedazos de polietileno.VII. No olvides que al hacer el experimento con dichos materiales, debes comprobar que se encuentren cargados, utilizando la tira de polietileno previamente frotada.2. Cundo se acercan entre s las barras de plstico frotadas con polietileno, qu fenmeno se observa?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________VIII. Ahora coloca una barra de ebonita en el soporte y crgala, frotndola con piel, seda o franela.IX. De forma simultnea al paso anterior, carga una barra de plstico frotada con un pedazo de polietileno.X. Una vez frotadas las dos barras, acerca la barra de plstico a la de ebonita.3. Cuando se frota la barra de ebonita y se acerca a la barra cargada con polietileno, qu fenmeno se observa?

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4. De acuerdo con las prcticas anteriores, cuntos tipos de carga existen y cmo interaccionan entre s?

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INITE Derechos reservadosXI. Coloca una barra de vidrio en el soporte, tllala con seda y comprueba que qued cargada usando la tira de polietileno previamente frotada.XII. De forma simultnea frota la barra de ebonita con piel, asegrate de que se encuentra cargada usando el mtodo ya mencionado.5. Acerca la barra de ebonita a la de vidrio, la barra de vidrio adquiri el mismo tipo de carga que la primera?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________XIII. Enciende durante aproximadamente 10 minutos el generador de Van de Graff y posteriormente, estando apagado, toca su superficie con el electroscopio.6. Cmo puedes explicar que el electroscopio quede cargado al ponerlo en contacto con la superficie del Van de Graff?____________________________________________________________________________________________________________________________________XIV. Carga la barra de ebonita con piel usando el mtodo acostumbrado y acrcala al electroscopio construido con la tira de polietileno previamente frotada.7. Cuando se carg el electroscopio con el Van de Graff y se le acerc la barra de ebonita frotada con fieltro, qu efecto observaste?

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8. Qu tipo de carga posee el generador de Van de Graff?

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9. Por qu al acercar un cuerpo cargado al electroscopio sus lminas se abren y por qu al retirarlo se cierran? Haz un esquema que ilustre tu respuesta.

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10. Qu sucede si se toca el electroscopio con un cuerpo cargado? Haz un esquema que ilustre tu respuesta.

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INITE Derechos reservados11. Por qu para realizar los experimentos que implican carga por frotamiento, se usan barras de vidrio, ebonita o plstico y no metlicas?

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12. Frota una barra de ebonita con polietileno, qu tipo de carga adquiere?

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13. Si la barra de ebonita queda cargada negativamente al ser frotada con la piel (verificarlo), cmo queda cargada la piel?

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14. A nivel atmico, cmo se puede explicar el proceso de cargar un cuerpo por frotamiento?

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INITE Derechos reservadosAnlisis y presentacin de resultadosAnota todas tus observaciones en una tabla y mediante el anlisis de tus datos menciona qu puedes concluir.Recursos bibliogrficosSerway, Raymond A. Jewett, John W. Thomson, Electricidad y magnetismo, 2005.Sears, Francis. W. Pearson, Fsica universitaria, 2004.Haliday, Davis, Resnick Robert, Fundamentos de Fsica, CECSA, 2001.INFORMACIN CONFIDENCIAL


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INITE Derechos reservadosEl presente documento es una obra colectiva que fue redactada bajo la metodologa didctica desarrollada por el Instituto de Investigacin de Tecnologa Educativa de la Universidad Tecnolgica de Mxico.Prcticas de Electricidad y magnetismoDirector de Desarrollo de IngenieraIgnacio Rodrguez RoblesColaboracin en la redaccinHctor Verdiguel GmezColaboracin en la validacin tcnicaIreneo Gatica ReachiColaboracin en la revisin pedaggicaLuisa Reyes LpezOlivia Quevedo AguilarColaboracin en la revisin de estiloArturo Gonzlez MayaRoberto Del Vecchyo CalcneoINFORMACIN CONFIDENCIAL


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