Centros, Talleres y Laboratorios 2017

Centros, Talleres y Laboratorios 2017 Cuadernillo de Prácticas del Alumno CUADRO DE DATOS:

Materia:

Electricidad y Magnetismo

Número de práctica:

1

Fecha de la práctica:

Demostración de la existencia de cargas eléctricas características generales 16 Febrero 2017

Nombre laboratorio:

Laboratorios de Ingeniería

Nombre del profesor:

Víctor Alejandro González Huitrón

Ciclo de la materia:

Licenciatura Primavera LS 2017

Parcial en el que se aplica: Tiempo en horas y minutos para el desarrollo:

Primer parcial

Competencia:

y sus

2 horas

Nota: Anotar los datos de participantes del equipo INSTRUCCIONES: El material requerido debe ser revisado y solicitado con dos semanas de anticipación al coordinador de laboratorio con No. CUENTA

NOMBRE DE LOS PARTICIPANTES

el propósito de garantizar los materiales, insumos y/ o herramientas para el estudiante.

LISTA DE MATERIAL Y EQUIPO De la Institución: MATERIAL Barras aislantes Paño o franela Electroscopio Generador de Van Der Graaff

DESCRIPCIÓN Vidrio o caucho Seda, algodón y/o peluche

TEMA DE LA PRÁCTICA PRÁCTICA 1 – Cargas eléctricas

DESCRIPCIÓN DE REGLAS DE SEGURIDAD. a).- Prevención del riesgo en el laboratorio. Cualquier operación del laboratorio en la que se operen o maneje equipo o herramientas presenta siempre unos riesgos. Para eliminarlos reducirlos de manera importante es conveniente, antes de

o

Centros, Talleres y Laboratorios 2017 Cuadernillo de Prácticas del Alumno efectuar cualquier operación o manejo: - hacer una lectura crítica del procedimiento a seguir - asegurarse de disponer del material adecuado - llevar las prendas y accesorios de protección adecuados - tener previsto un plan de actuación en caso de incidente o accidente NOTA: No olvides que el uso de la bata es obligatorio para estudiantes y docentes.

INTRODUCCIÓN MARCO TEÓRICO DEL TEMA Cargas eléctricas En la naturaleza, la carga eléctrica es algo inherente a la materia e inseparable de ella. Dondequiera que exista materia, existe carga eléctrica. Sin embargo, no toda la materia manifiesta fenómenos de tipo eléctrico ¿Por qué? Existen dos tipos o clases de carga eléctrica, de manera convencional se les denomina positivas y negativas En su estado natural, las cargas positivas y negativas aparecen entremezcladas y cualquier región de materia que consideremos contendrá tantas cargas positivas como negativas. Al perturbar de alguna manera el material (por ejemplo, con frotamiento) se logra separar las cargas eléctricas que antes estaban juntas.

Fig. 1. Inducción magnética

Fuerza eléctrica A finales del siglo XVIII se realizaron experimentos que determinaron en base a observaciones las siquientes propiedades de las cargas eléctricas: 1. Existen dos, y solo dos, clases de carga eléctrica: positiva y negativa. 2. Dos cargas muy pequeñas ejercen entre sí fuerzas que se dirigen de una a otra por el camino más corto, por la línea recta que las une. Dichas fuerzas son directamente proporcionales al producto de las cargas e inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia entre las cargas. 3. Estas fuerzas son atractivas para las cargas de distinto nombre y repulsivas para las cargas iguales

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Según estos resultados experimentales, la expresión matemática que refleja la relación entre fuerzas, carga y distancia entre ellas es la ley de Coulomb. | || |

De la ley de Coulomb se deduce que cuanto mayor sea la magnitud de una o de las dos cargas, más grande será la fuerza que actúe entre ellas. Al estar la carga eléctrica incluida en el interior de la materia, no es posible medir dicha carga mediante las dimensiones físicas del material en el que se encuentra. La medición de la carga eléctrica se hace indirectamente, determinando la fuerza que ejerce sobre otra carga eléctrica conocida, es decir, por la aplicación directa de la ley de Coulomb. DESARROLLO DE LAS ACTIVIDADES

Experimento 1 Infle un globo y suspéndalo en el aire con un hilo, a continuación, frote la barra transparente con un trapo de seda o algodón, (carga positiva) y acérquelo al globo, ¿este se acerca o se aleja? Repita el experimento con la barra oscura, frotando esta con el trapo de peluche o afelpado (carga negativa) ¿Se nota una diferencia en la carga de las barras?

Experimento 2 Frote nuevamente una de las barras con su respectivo paño o trapo (barra transparente con seda o algodón, barra oscura con peluche o trapo afelpado) y acerque, sin tocar, a la punta superior del electroscopio, ¿Qué cambio en el electroscopio nos puede indicar la intensidad de la carga eléctrica? Este experimento puede realizarse con un peine, cepillando a una persona con el cabello seco y sin gel, acercando el peine al electroscopio.

Experimento 3 Con el generador de Van Der Graaff, enciéndalo solamente durante 5-7 segundos, la superficie de la esfera metálica estará cargada, de tal manera, que al ser tocada por una persona, que se encuentre aislada de tierra, se cargará también y retendrá a esta hasta que aterrize la carga, ya sea poniendo los pies en el piso, o dirigiendo la carga hacia un objeto aterrizado, es seguro tocar el generador de Van Der Graaff a pesar del alto voltaje que tiene, con o sin aterrizaje, y puede observarse una chispa en el caso de aterrizar la carga sobre un objeto aterrizado y conductor cercano.

RESULTADO DE APRENDIZAJE DE LA PRÁCTICA El globo es un material aislante, ¿Cómo se distribuyen las cargas al frotarlo con algún trapo de algodón?

¿Cómo demuestra un electrosopio la existencia de cargas eléctricas?

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El generador de Van Der Graaff llega a generar voltajes de varios miles de volts, aun así, es seguro el tocarlo sin riesgo de eletrocución ¿Por qué?

Las aves suelen pararse en los cables de alta tensión y no sufren electrocución, ¿Cómo se relaciona con el fenómeno visto en el generador de Van Der Graaff?

CONCLUSIÓN DEL ALUMNO(S) __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ BIBLIOGRAFÍA BÁSICA: •

SERWAY, Raymond A. JEWETT, John W. Electricidad y Magnetismo.. 6ª ed. Thomson edit.

COMPLEMENTARIA: •

https://www.youtube.com/watch?v=ubZuSZYVBng

CALIFICACIÓN DE LA PRÁCTICA

OBSERVACIONES DEL DESEMPEÑO DEL ESTUDIANTE:

______________________________________ NOMBRE Y FIRMA DEL DIR. DE PROGRAMA NUMERO DE PRÁCTICA DEL TOTAL DE ESTA MATERIA.

______________________________________ NOMBRE Y FIRMA DEL DOCENTE DE