1. Electrización

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL
Instituto de Ciencias FISICAS
INFORME DE LABORATORIO DE FISICA C
Perteneciente a:
Paralelo:
Profesor:
Fecha:
Tema:
ELECTRIZACIÓN
OBJETIVOS:
Evidenciar, reconocer y explicar, lo que es la polarización y los procesos de electrización
por frotación, inducción y contacto a través de la realización de varios experimentos
electrostáticos.
RESUMEN:
Esta práctica de fue mas cualitativa y fue muy interesante ya que se pudo observar y
reconocer cada uno de los tipos de electrización que son por frotación, por inducción y
por contacto, también se pudo evidenciar los efectos de la polarización electrostática,
todo esto gracias a unos experimentos muy sencillos.
Mediante los experimentos se pudo observar como se puede cargar a un cuerpo con tan
solo frotarlo contra otro objeto de distinto material, o por ponerlo en contacto con otro
objeto cargado, o por inducirlo; la carga que adquiera dicho objeto puede ser positiva o
negativa según el tipo de material.
INTRODUCCIÓN
La electrización es uno de los fenómenos que estudia la electrostática.
Para explicar como se origina la electricidad estática, hemos de considerar que la materia
está hecha de átomos, y los átomos de partículas cargadas, un núcleo rodeado de una
nube de electrones. Normalmente, la materia es neutra (no electrizada), tiene el mismo
número
des
cargas
positivas
y
negativas.
Algunos átomos tienen más facilidad para perder sus electrones que otros. Si un material
tiende a perder algunos de sus electrones cuando entra en contacto con otro, se dice que
es más positivo en la serie Triboeléctrica. Si un material tiende a capturar electrones
cuando entra en contacto con otro material, dicho material es más negativo en la serie
triboeléctrica.
En física, se denomina electrización al efecto de ganar o perder cargas eléctricas,
normalmente electrones, producido por un cuerpo eléctricamente neutro.
Por Frotamiento
• Al frotar dos cuerpos
eléctricamente
neutros,
ambos se cargan, uno con
carga positiva y otro con
carga negativa.
• Los cuerpos electrizados
por frotamiento producen
pequeñas chispas.
Tipos de electrización
Por Contacto
• Se puede cargar un cuerpo
con solo tocarlo con otro
previamente cargado.
• Ambos quedan con el
mismo tipo de carga, es decir,
si toca un cuerpo neutro con
otro con carga positiva, el
primero también queda con
carga positiva.
Por Inducción
•
Un
cuerpo
cargado
eléctricamente, puede atraer a
otro cuerpo que esta neutro.
• Cuando acercamos un
cuerpo electrizado a un cuerpo
neutro, las cargas con signo
opuesto a la carga del cuerpo
electrizado se acercan a este.
Leyes de la electrostática
Ley cualitativa
Ley cuantitativa
(propiedades de la carga eléctrica)
(Ley de Coulomb)
• La fuerza de atracción o repulsión que existe
• Cargas del mismo signo se repelen.
entre dos cuerpos cargados es directamente
• Cargas de signos diferentes se atraen.
proporcional a la carga de cada cuerpo e
inversamente proporcional al cuadrado de la
distancia que los separa.
Aislantes y conductores eléctricos
Los cuerpos, según su capacidad de trasmisión de la corriente eléctrica, son clasificados en
conductores y aisladores. Conductores son los que dejan traspasar a través de ellos la electricidad.
Entre éstos tenemos a los metales como el cobre. En general, los metales son conductores de la
electricidad. Aisladores o malos conductores, son los que no permiten el paso de la corriente
eléctrica, ejemplo: madera, plástico, etc.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1. Clasificación De Los Materiales De Acuerdo A Sus Propiedades Eléctricas.
Lista de materiales:
Tubo plástico, regla de plástico, lamina de acetato, franela, tela de lana, algodón y seda, globo, sal
o pimienta, hilo, papel aluminio, celofán, crepe, madera, frasco de vidrio, alambre de cobre,
bincha metálica, cinta adhesiva ancha transparente.
2. Pegando una lamina de acetato y un globo a la pared
Frote una lámina de acetato contra la portada de un cuaderno o frótela con un abrigo, pañuelo
o un pedazo de papel. Luego inténtela pegarla contra la pared.
Luego inténtela frotar pero aislando su mano con un papel o pañuelo.
Repita el procedimiento pero con globo.
Anote los resultados.
3. Acetatos Pegajosos
Coloque 2 acetatos en la mesa y frótelos varias veces con papel.
Tome los acetatos en la orilla, uno en cada mano.
Acercar los lados frotados sin que se toquen.
Luego acerque los lados no frotados.
Repita el procedimiento, ahora con cinta adhesiva.
4. Limpiadores Electrostáticos
• Confetis saltarines
Esparcir en un vidrio o plástico transparente un puñado de confeti.
Frotar un acetato con pañuelo de seda varias veces.
Poner la cara del acetato frotado sobre el recipiente de vidrio.
Anotar lo observado.
• Globo atrayente
Espolvorear sal o pimienta molida sobre una hoja de papel.
Inflar un globo y anudarlo.
Frotar el globo con seda.
Acercar la parte frotada del globo a la sal o pimienta.
Anotar lo observado.
• Regla pegajosa
Frote una regla de plástico con un pañuelo de lana o un abrigo y acérquela a pequeños trocitos
de papel colocados sobre un cuaderno.
Anote lo observado.
5. Un Solo Toque
Frote una regla de plástico nuevamente, luego toque la regla con su dedo. acérquela a los
trocitos de papel nuevamente y anote lo observado.
6. El Electroscopio
Construya un electroscopio casero utilizando investigaciones y bibliografías varias.
Acerque un cuerpo cargado negativamente a la pelota de aluminio.
Ahora uno cargado positivamente.
Nuevamente acerque dicho cuerpo pero toque la parte metálica del electroscopio.
Anote dichas observaciones
7. El Péndulo
Consulte los materiales para construir dicho péndulo.
Acerque un cuerpo cargado al péndulo, evite ponerlos en contacto.
Vuelva a hacer lo mismo pero haga contacto con el péndulo.
Envuelva el péndulo con papel aluminio y repita lo anterior.
8. Generador de Van de Graaff
Encienda el generador de Van de Graaf.
Compruebe la presencia de electrización acercando el cabello de alguien y también los bellos
de los brazos, teniendo mucho cuidado de no tocar el generador.
Acercar una pequeña bola y observar dicha chispa.
Descargar el Generador.
OBSERVACIONES Y RESULTADOS
1. Clasificación De Los Materiales De Acuerdo A Sus Propiedades Eléctricas.
Conductores
Papel aluminio (aluminio)
Alambre de cobre (cobre)
Bincha metálica (hierro)
Aislantes
Tubo y regla de plástico (polímeros)
Franela, tela de lana, algodón y seda, hilo (celulosa)
Globo (goma o caucho)
Sal y pimienta (yodato de sodio, piperina)
Papel celofán, crepe (polímero celulosa y celulosa)
Madera (celulosa)
Frasco de vidrio ( (SiO2), (Na2CO3) y(CaCO3))
Cinta adhesiva (polímero plástico)
2. Pegando una lamina de acetato y un globo a la pared
Como el acetato quedo cargado por la electrización por frotación, este se quedó pegado
contra la pared al igual que los globos.
También pasa algo interesante cuando acercamos el globo cargado hacia un chorro de agua,
ya que esta se aleja un poco debido a que el agua va cargado del mismo signo de la carga del
globo.
3. Acetatos Pegajosos
Al frotar los acetatos con papel estos se pegaron
como se ve en la imagen, pero esto sucedía si
juntaba una cara frotada con otra que estaba sin
frotar. Ahora si juntaba ambas caras frotadas se
repelían.
Esto se debe a que la una cara frotada queda
cargada y la otra cara no. Por eso si acercamos las
caras mencionadas se atraen. Lo mismo sucede
cuando acercamos las caras frotadas, estas están
cargadas con igual sigo de carga y por eso es que se
repelen.
4. Limpiadores Electrostáticos
• Confetis saltarines
Se observa que los confetis son atraídos al acetato que esta
cargado de un lado de la cara, pero si volteamos el acetato, ya no
pasa nada porque solo se cargó al acetato de un solo lado.
• Globo atrayente
Para este experimento lo realizamos con papel y después con sal. Primero al frotar el globo,
este queda cargado y si lo acercamos hacia unos trocitos de papel, estos eran atraídos hacia el
globo. Después realizamos el mismo caso pero ahora con sal, el resultado fue el mismo solo
que no hizo falta acercar mucho el globo hacia la sal y esta se pegaba al globo de inmediato, en
cambio con el papel se demoraba un poquito en pegarse. Esto acontecimiento se debe a que
acercamos un objeto cargado (el globo) hacia un objeto neutro (sal) y por propiedades de
cargas estos se atraen.
• Regla pegajosa
Al frotar la regla con el paño de lana, la regla queda
cargada negativamente, esto quiere decir que los
electrones fueron transferidos de la regla hacia la
lana. Entonces como la regla esta cargada los
trocitos de papel neutros se atraen hacia la regla.
5. Un Solo Toque
Al frotar la regla nuevamente y luego tocarla con el dedo. Entonces la regla debería haberse
quedado descargada porque estoy haciendo tierra pero no sucedió debido a que mis dedos
también estaban cargados por tanto frotamiento, esto lo comprobé cuando al tocar la regla con el
dedo y acercar la regla a trocitos de papel estos seguían siendo atraídos hacia la regla.
6. El Electroscopio
Cuando acercamos el objeto cargado al bulbo metálico del
electroscopio (neutro) claramente se ve que la agujita de este se
movía en contra de las manecillas del reloj. Esto sucedía si
acercábamos un objeto cargado tanto negativo como
positivamente.
Ahora en otro experimento lo que hicimos fue que el globo cargado
tuviera contacto con el bulbo metálico, y se observó que la aguja del
electroscopio se quedo un poquito elevada. Esto se debe a que al
haber contacto entre el globo cargado y el electroscopio neutro, el
electroscopio se quedo cargado también porque el globo le transfirió
carga.
7. El Péndulo
Al acercar al péndulo un tubo de PVC cargado, la esfera metálica (neutra) es atraída hacia el tubo.
Ahora se pudo observar que cuando el tubo cargado se acercó demasiado a la esferita del
péndulo, esta se puso en contacto con el tubo y en menos de un segundo se separaron. Esto se
debe a que al haber contacto ambos objetos quedaron cargados con la misma cantidad de carga y
con el mismo signo de carga y por lo tanto se separaron.
8. Generador de Van de Graaff
Observamos la presencia de electrización que fue producida por una banda de caucho que giraba.
Al acercar el cabello de una persona, el cabello se siente atraído hacia el generador como lo
muestra la imagen. Esto se debe a que el generador se esta electrizando.
También se podía observar que cuando se acercaban y se ponían en contacto las dos esferas del
generador, se producía una pequeña chispa porque en el generador se acumulaba mucha carga
eléctrica.
Nota: el aparato generó grandes potenciales electrostáticos. Por eso se debe tener cuidado y no se
lo debe tocar, y después de su uso descargarlo.
ANÁLISIS
a) ¿Influye la humedad en la obtención de los resultados de los experimentos de esta
práctica?, En qué forma?
Los objetos cargados eléctricamente tienden a perder su carga con mayor rapidez, dificultando
la observación de algunos fenómenos.
b) ¿Por qué las hojas del electroscopio se separan cuando se acerca la barra?
Porque la barra ya sea que esta cargada positiva o negativamente, al acercarse al bulbo lo que
hace es que atrae las cargas de distinto signo al del bulbo y entonces la hoja queda con carga y
se repele de la otra hoja.
c) ¿Para qué propósito sirvió su dedo cuando tocó el electroscopio?
Para que las cargas del bulbo se trasladen a tierra y por tanto el electroscopio quede cargado
eléctricamente.
d) ¿Qué tipo de carga adquiere un electroscopio cuando se carga por contacto?
Pues eso depende del objeto con que se tenga el contacto, es decir si el objeto esta cargado
positivamente pues se transfiere carga positiva al electroscopio, etc.
CONCLUSIONES
Debido a los resultados obtenidos en la práctica y cumplidos todos los objetivos, se
concluye lo siguiente:

Se comprobó y reconoció cada uno de los tipos de electrización, y estos son: por
frotación, por contacto y por inducción a través de experimentos electrostáticos.

Se comprobó que objetos cargados con carga del mismo signo se repelen y que
cargados con carga de distinto signo se atraen.

Concluimos que el electroscopio puede ser cargado por inducción y por contacto.

Cuando un cuerpo esta está cargado, al tener contacto con tierra este se vuelve
neutral (sin carga).

Se comprobó que el Generador de Van de Graff genera campo eléctrico y que
acumula una gran cantidad de carga eléctrica.
BIBLIOGRAFIA
Guía de Laboratorio de Física C. ICF - ESPOL. Revisión IV
http://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/cargaycampoelectricos/conte
nidos/01d56993080930f36.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Electrizaci%C3%B3n
http://www.profesorenlinea.cl/fisica/AislantesyConducElectricos.htm