domingo, 11 de mayo de 2014

Varilla de plástico repele al agua



Procedimiento:
Abrimos el grifo de agua hasta conseguir un chorro de agua fino y regular. Frotamos la varilla con una media de lycra. Aproximamos la regla al chorro de agua sin llegar a tocarlo y observamos que el agua se desvía
Cuando se frota la varilla de plástico, adquiere la propiedad de atraer cuerpos ligeros como el confeti o de desviar el chorrito de agua. Si acercamos la regla cargada eléctricamente simplemente las cargas se repelen y por lo tanto se desvía el chorro de agua, cuanto más lo acerquemos más se desviará (la fuerza electrostática es inversamente proporcional a la distancia entre las cargas)
Para explicar este fenómeno admitimos que la varilla ha adquirido una propiedad que denominamos carga eléctrica y decimos que se ha electrizado.
La electrización es el fenómeno por el cual ciertos materiales se cargan eléctricamente al frotarlos fuertemente con otros.
Esto se produce porque al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros, ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa produciéndose un traspaso de electrones.




Condensador junto a Van der Graaf




Este experimento se creó con el propósito de producir una diferencia de potencial muy alta (del orden de 20 millones de volts) para acelerar partículas cargadas que se hacían chocar contra blancos fijos. Los resultados de las colisiones nos informan de las características de los núcleos del material que constituye el blanco.

El generador de Van de Graaff es un generador de corriente constante, mientas que la batería es un generador de voltaje constante, lo que cambia es la intensidad dependiendo que los aparatos que se conectan.

El generador de Van de Graaff es muy simple, consta de un motor, dos poleas, una correa o cinta, dos peines o terminales hechos de finos hilos de cobre y una esfera hueca donde se acumula la carga transportada por la cinta.

El funcionamiento es el siguiente: se acerca el condensador a la esfera  hasta hacer contacto con la misma luego con un cable se muestra la chispa de descarga entre las dos placas. También se puede acercar a un electroscopio que marcara la presencia de carga eléctrica.





Versorio



Fue inventado por William Gilbert hacia el año 1600 para detectar cuerpos cargados. Es una aguja metálica, similar a la de la brújula, pero sin ser magnética, que gira sobre un eje vertical sin rozamiento. Al acercarle un cuerpo cargado, la aguja gira.

Para construir un versorio sólo se necesita una base de porexpán o plastilina, una varilla de madera, unos topes de porexpán o espuma y unas aspas metálicas de papel de aluminio. 

Con la plastilina o porexpán y la varilla construimos una base para las aspas. Para sujetar las aspas metálicas al palito usamos unos topes de porexpán o espuma. Es importante que las aspas giren sin rozamiento.
La electrización que se experimenta en el versorio es por inducción: los cuerpos cargados no están en contacto, solo con acercarlos se evidencian los efectos. Cuando acercamos un cuerpo cargado, las cargas de las aspas metálicas se reordenan y las aspas giran hacia el cuerpo cargado

Electróforo con papeles



Este dispositivo se extendió por los laboratorios que realizaban experimentos en electrostática, por que era una fuente de carga fácil de usar. Se trata de una forma de electricidad por frotamiento.
  1. La carga se genera frotando una superficie aislante que se comporta muy bien ya que es un excelente aislante y es fácil de limpiar y mantener. El signo de la carga depende de la naturaleza de la superficie aislante y del material utilizado para frotarla. Suponemos que una carga negativa se distribuye en la superficie del material aislante.
  2. La carga en el conductor se genera por inducción, las cargas positivas son atraídas en la parte del conductor más cercana a la superficie aislante y las negativas son repelidas. Aunque el conductor se ponga en contacto con la superficie aislante no se transfiere carga negativa al conductor. En principio, el conductor se puede cargar cualquier número de veces repitiendo los pasos que se muestran en el dibujo.
     
  3. La parte superior del conductor se pone en contacto con tierra, tocándola con un dedo o mediante una conexión directa a tierra con un cable. Las cargas negativas se neutralizan mientas que las positivas permanecen en la parte inferior del conductor.
     
  4. El conductor se aleja de la superficie aislante, la carga positiva se redistribuye en la superficie del conductor hasta que se alcanza el equilibrio.
     
  5. Finalmente, el conductor se pone en contacto con el electroscopio que nos indica la carga del conductor.