LABORATORIO #1

PRACTICA DE LABORATORIO #1

Electrostática

Estudiante: Gilberth Vega Velasquez

RESUMEN

En este laboratorio lo que dimos es la electrostática que es una rama de la Física que estudia los
efectos producidos en los cuerpos como consecuencia de sus cargas eléctricas, o lo que es lo
mismo, el comportamiento de las cargas eléctricas en situación de equilibrio. La ley que describe
las cualidades de las cargas eléctricas establece experimentalmente que cargas eléctricas con
signos iguales se repelen, es decir, experimentan un grado de fuerza repulsiva entre ellas y cargas
con signos contrarios se atraen, es decir experimentan fuerza de atracción entre ellas.

Palabras Clave: Cargas, electricidad, cuerpos, atracción, comportamiento, equilibrio, impulsión.

ABSTRACT

In this laboratory what we gave is electrostatics, which is a branch of Physics that studies the
effects produced in bodies as a consequence of their electrical charges, or what is the same, the
behavior of electrical charges in equilibrium. The law that describes the qualities of electric
charges establishes experimentally that electric charges with equal signs repel each other, that is,
they experience a degree of repulsive force between them, and charges with opposite signs
attract, that is, they experience an attractive force between them.

Key Words: Charges, electricity, bodies, attraction, behavior, balance, impulsion.

INTRODUCCION

La carga eléctrica es una de las propiedades que poseen las partículas elementales, la cual se
manifiesta en forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos que la poseen.

La electrostática es la parte de la física que estudia las interacciones de los cuerpos que se
encuentran en reposo, cargados eléctricamente.

La principal característica de las cargas eléctricas es que ellas en cualquier proceso físico, la carga
total del sistema aislado siempre se conserva, es decir la suma algebraica de las cargas positivas y
negativas no varia en el tiempo.

METODOS DE ELECTRIFICACION DE CUERPOS

Por frotamiento: Los núcleos de algunos átomos tienen la propiedad de atraer más electrones que
los de otros átomos diferentes es decir son más electroafines que otros. Por tanto, al frotar dos

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materiales de distinta naturaleza, el material más electroafín adquirirá una carga negativa porque
atrae electrones hacia sí, desde el otro material. Por el contrario, el material menos electroafín
adquirirá una carga positiva porque pierde electrones.

Por contacto: Consiste en cargar un cuerpo poniéndolo en contacto con otro previamente
electrizado. En este caso, ambos quedarán cargados con carga del mismo signo. Esto se debe a
que habrá transferencia de electrones libres desde el cuerpo que los posea en mayor cantidad
hacia el que los contenga en menor proporción y manteniéndose este flujo hasta que la magnitud
de la carga sea la misma en ambos cuerpos.

Por Inducción: Si se acerca un objeto cargado eléctricamente a un cuerpo conductor neutro, sin
establecer contacto físico con él; los electrones del conductor se redistribuyen, alejándose o
acercándose del objeto cargado (según sea su tipo de carga). Sin embargo, la carga total del
cuerpo conductor seguirá siendo neutra pero en algunas zonas se carga positivamente y en otras 2
negativamente. Se dice que aparecen cargas eléctricas inducidas. Entonces el cuerpo electrizado,
denominado inductor, induce una carga con signo contrario en el cuerpo neutro y por lo tanto lo
atrae.

La máquina de Wimshurst: es un generador electrostático de alto voltaje. Se compone de dos

grandes discos que giran en sentidos opuestos, los cuales llevan en la periferia unas platinas de
aluminio que al ponerse en contacto con unos cepillos de cobre se cargan eléctricamente debido
al efecto triboeléctrico. La carga adquirida por las platinas de uno de los discos, induce cargas de
distinto signo en las platinas del otro disco que gira en sentido contrario, las cargas de signo
diferentes se recogen en dos peines diferentes, que se encuentran colocados perpendiculares uno
al otro y almacenadas en dos condensadores y conectados a los electrodos terminales, uno
positivo y el otro negativo.

MARCO TEORICO

El comportamiento que presenta la materia, en general, se explica postulando que tiene una
estructura discontinua, discreta; es decir, una estructura constituida por aglomeraciones de
muchísimas partículas materiales muy pequeñísimas.

Entre las partículas químicamente distinguibles se tendrían los átomos, las moléculas y los iones.
Las moléculas y los iones estarían constituidos también por átomos y los átomos, a su vez, por
partículas aún más pequeñas, indistinguibles químicamente: protones, neutrones y electrones.
Los átomos son partículas con una estructura muy compleja con un núcleo central muy pequeño y
una corteza exterior a gran distancia. El núcleo contiene un número 𝑍 de protones conocido como
número atómico e identifica químicamente el átomo y un número de neutrones. La suma de
protones y neutrones se llama número másico 𝐴 , por tanto 𝐴 = 𝑍 + 𝑁 En la corteza se ubican,
también, Z electrones.

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Los protones tienen una carga eléctrica positiva igual a la carga elemental 𝑒 , que es igual a 1. 602
× 10 . El núcleo atómico entonces −19 𝐶 tiene una carga eléctrica igual a 𝑍𝑒 . Los electrones
extranucleares tienen la misma carga eléctrica e, pero negativa. Por lo tanto, la carga eléctrica de
la corteza es − 𝑍𝑒 , y la del átomo será 𝑍𝑒 − 𝑍𝑒 = 0: , pues en el átomo neutro el número de
protones es igual al número de electrones. Si el número de electrones es mayor o menor que 𝑍, el
átomo tendrá una carga eléctrica negativa o positiva respectivamente.

Todo átomo cargado de electricidad es un ión. Por otra parte, la masa de un electrón es alrededor
de 1837 veces menor que la masa del protón o la del neutrón, por lo tanto prácticamente toda la
masa del átomo se halla concentrada en el núcleo atómico.

Un cuerpo eléctricamente neutro tiene igual número de protones que de electrones : “Se dice que
es y estará cargado negativamente si ha ganado electrones y estará cargado positivamente si ha
perdido electrones”. Dos cuerpos que tienen el mismo tipo de carga eléctrica se repelen, y si
tienen distinto tipo de carga eléctrica se atraen.

MATERIALES Y METODOS

Papel aluminio, vasija de vidrio, raja de plástico (pvc), plancha de

acetato, cachos de laminilla de tarugos (sedimento de tajalápiz), pedacitos diminutos de aluminio,
tiras de papel, una argolla valiente de papel aluminio, cabo de cobre, zócalo de tarugos y hilo.

  Para el razonamiento se realizó un electroscopio ( es el que mide la canon eléctrica de un objeto)

con valenza de un vasija de vidrio, un soga de sarcófago y segunda vez migas de papel aluminio
que se colgaron en una de las puntas del soga y en la otra extremo se colocó una bolo de papel
aluminio.

RESULTADOS

1. Acerque el tubo de plástico a los pedacitos de viruta de madera. ¿Qué ocurre?

Al frotar el tubo este adquiere calor, y como los dos objetos son de distinta naturaleza el material
más electroafín (Se define así a la energía que se desprende cuando un elemento neutro acepta un
electrón)adquirirá una carga negativa porque atrae electrones hacia sí, desde el otro
material,haciendo que las virutas se peguen al tubo.

2. Ahora acerque la tela plástica ¿Que aprecia?

En este caso pasa lo mismo que en el tubo, las virutas de tajalápiz se pegan a la tela de plástico,
pero con una diferencia estas se pegan con más facilidad y más rapidez.

3. Frote fuertemente el tubo PVC con la tela plástica (o con una lámina de acetato) por unos
momentos, ahora acerque el tubo plástico a las virutas, ¿Que aprecia? Explique lo sucedido.

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Al acercarse el tubo se observó una atracción entre los diferentes materiales y el tubo de plástico,
esta adherencia se debe a él tuvo de plástico al frotarse con la tela plástica adquirió electrones de
esta y por consiguiente se crea un desequilibrio eléctrico.

4. Repita el procedimiento anterior, pero con las tiritas de papel y luego con los pedacitos de
papel de aluminio, y por último a la tira grande de papel aluminio, describa lo que observa.

Con las tiras de papel lo que sucede es el mismo procedimiento como se vio con las virutas de
tajalápiz, pero a diferencia que se pegan al tubo pero con más lentitud, con los pedacitos de papel
de aluminio sucede lo mismo pero estos se pegan más rápido, y por último a la tira grande de
papel aluminio pasa lo mismo esta se adhiere al tubo plástico

5. Repita el proceso anterior, pero ahora utilice la barra de vidrio previamente frotada con un
pedazo de seda. Ahora acerque el tubo plástico (barra previamente frotada con la tela plástica)
paralelamente a la lata metálica. Describa lo que ocurre.

En el proceso de frotar el vidrio y acercarlo a los materiales en un principio las cargas son
opuestas y esto hace que se atraiga.

6. Acerque la barra de plástico simultáneamente a las dos bolitas de icopor del péndulo
electrostático, ¿qué ocurre? Luego acerque el tubo a una sola bolita, y en seguida despeguela
del tubo. Ahora pase el tubo previamente frotado por el centro del péndulo electrostático, que
ocurre, describa lo anterior, descargue una bolita tocándola con su mano y repita el
procedimiento.

Al frotar un material con otro de distinta naturaleza, ambos se cargan eléctricamente con igual
cantidad de carga pero de distinto tipo (positiva y negativa) y ambos adquieren la propiedad de
atraer.

7. Repita los puntos anteriores, pero en lugar del tubo plástico utilice la barra de vidrio
previamente frotada con un pedazo de seda. Recubra las bolitas de icopor con papel metálico y
repita todo lo anterior Recorte tiras de papel y colóquelas una por dentro y otras por fuera de la
jaula de Faraday acerque el tubo de PVC, previamente frotado con la tela plástica. Describa lo
que observa.

Lo que se vio fue una perturbación cuando el portador de carga estuvo pegado al tubo este
produjo una distribución eléctrica.

ANALISIS DE RESULTADOS:

1. Que estudia la electrostática?

Se entiende por electrostática a la rama de la físicaque se encarga del estudio y análisis del

comportamiento de las cargas eléctricas en estado de equilibrio o, lo que es lo mismo, los
efectos que se generan en los cuerpos como resultado de sus cargas eléctricas, ya sean de
atracción o rechazo.

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2. Que es carga eléctrica? Como se manifiesta?

La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se

manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas a través de campos
electromagnéticos. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos
electromagnéticos, siendo, a su vez, generadora de ellos.

3. Que son las partículas elementales? Dé 3 ejemplos

Estas se pueden definir como entes físicos más simples que el núcleo atómico, y se considera
que son el último constituyente de la materia. Las tres partículas elementales que forman
parte del átomo son: el electrón, el protón y el neutrón.

4. Que es un ión?

Los iones son átomos o grupos de átomos que tienen una carga eléctrica. Los iones con una
carga positiva se denominan cationes. Los que tienen carga negativa se denominan aniones.

5. Cuando se dice que un cuerpo es eléctricamente neutro?

Cuando un átomo, o un cuerpo, tiene la misma cantidad de cargas positivas (protones) y

negativas (electrones) se dice que está eléctricamente neutro.

6. Cuando se dice que un cuerpo se ha cargado negativamente?

Cuando un átomo, o un cuerpo, tiene la misma cantidad de cargas positivas (protones) y

negativas (electrones) se dice que está eléctricamente neutro. Si se produce un desequilibrio
entre la cantidad de electrones y protones, se dice que está electrizado.

7. Cuando se dice que un cuerpo se ha cargado positivamente?

Si un cuerpo está cargado positivamente es por tener un defecto de electrones; es decir, por
perder electrones. Si un cuerpo está cargado negativamente es por tener más electrones que
protones, ha ganado electrones. Los cuerpos sin carga, neutros, son aquellos que tienen el
mismo número de protones que de electrones.

8. Cuando dos cuerpos cargados eléctricamente se repelen?

Las cargas opuestas, como una carga positiva o una carga negativa, se atraen entre sí. Las
cargas iguales, como dos cargas negativas o dos cargas positivas, se repelen.

9. Cuando dos cuerpos cargados eléctricamente se atraen?

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Las cargas opuestas, como una carga positiva o una carga negativa, se atraen entre sí. Las
cargas iguales, como dos cargas negativas o dos cargas positivas, se repelen.

10. En que consiste el electroscopio? Para qué sirve?

El electroscopio es un aparato sencillo, fácil de construir, que permite demostrar la presencia

de cargas eléctricas y comparar sus signos. Existen diferentes versiones, la más popular usa
dos láminas metálicas delgadas unidas a un cuerpo conductor, muchas veces una esfera.

11. Para qué sirve la máquina de Wimshurt?

Estos dispositivos provocan la acumulación de cargas electrostáticas de signos opuestos en

ambos conductores, usando solamente fuerzas eléctricas y trabajan sobre la base de placas en
movimiento, tambores o cintas para así llevar carga eléctrica a un electrodo de mayor
potencial.

12. La carga en los terminales de la máquina de Wimshurt es del mismo tipo?: (Si/No)

No, uno positivo y el otro negativo

13. Al frotar vidrio con teflón, cuál será la carga del vidrio y cual la carga del teflón?

Lo que ocurre es que al frotar el teflón con el paño, el teflón se carga negativamente ( capta
electrones al tener mayor afinidad electrónica que el paño). Mientras que el metacrilato
queda cargado positivamente (cede electrones, al tener menor afinidad electrónica que el
paño).

14. Al frotar aluminio con goma, cuál será la carga del aluminio y cual la de la goma?

El aluminio es un conductor de cargas eléctricas mientras que la goma es un aislante. Cuando

entran en contacto ambos objetos, se genera una carga en el cuerpo.

15. Al frotar aluminio con lana, cuál será la carga del aluminio y cual la de la lana?

La lana quedará con carga positiva y el aluminio con carga negativa porque tiene mayor
tendencia a ganar electrones.

16. Al frotar aluminio con goma se acerca al aluminio frotado con lana, se atraen o se rechazan?

Se repelen, puesto que, al momento de frotar el aluminio con la goma, el aluminio se carga
positivamente y la lana frente al aluminio actúa como si fuera otra carga positiva, por ende, se
repelen

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17. Por qué al frotar cobre con nylon, el cobre se carga negativamente y el nylon positivamente

Por tanto, al frotarse dos materiales de distinta naturaleza, el material más electroafín
adquirirá una carga negativa por que atrae electrones hacia sí, desde el otro material. Por el
contrario, el material menos electroafin adquirirá una carga positiva porque pierde electrones.

18. Al acercar una barra de vidrio (previamente frotada con nylon) a una bolita conductora
suspendida con una cuerda, indique si hay atracción o repulsión de la bolita. Explique por
qué? Al establecer contacto entre una barra de vidrio (previamente frotada con nylon) y una
bolita conductora suspendida con una cuerda, indique lo que sucede. Explique el por qué?

Hay repulsión porque la barra de vidrio se carga primero al frotar contra el nylon cargado
positivamente, y debido a que es deficiente en electrones, repele al otro material.

19. Que sucede con las hojuelas de un electroscopio, si se acerca un cuerpo cargado, sin
establecer contacto, a la esferita conductora del electroscopio. Comentar y explicar. Si luego
se aleja el cuerpo cargado, que sucede con las hojuelas del electroscopio. Explique el por
qué?

El electroscopio es un aparato sencillo, fácil de construir, que permite demostrar la presencia

de cargas eléctricas y comparar sus signos. Se suele insertar el conjunto en un bote de vidrio o
un matraz para aislarlo del exterior. Si acercamos un cuerpo cargado positivamente al
electroscopio, la carga negativa será atraída .

20. En que consiste que un cuerpo se cargue por frotamiento?

En la electrización por fricción, el cuerpo menos conductor saca electrones de las capas
exteriores de los átomos del otro cuerpo quedando cargado negativamente y el que pierde
electrones queda cargado positivamente.

21. En que consiste que un cuerpo se cargue por contacto?

Electrización por contacto, cuando un cuerpo cargado se pone en contacto con otro, la carga
eléctrica se distribuye entre los dos y, de esta manera, los dos cuerpos quedan cargados con el
mismo tipo de carga. Todos estos fenómenos son electrostáticos, la carga pasa de unos
cuerpos a otros, pero no se mueve.

22. En que consiste que un cuerpo se cargue por Inducción?

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Al acercar un cuerpo cargado al conductor neutro, las cargas eléctricas se mueven de tal

manera que las de signo igual a las del cuerpo cargado se alejan en el conductor y las de signo
contrario se aproximan al cuerpo cargado, quedando el conductor polarizado.

23. Que caracteriza a un cuerpo conductor?

Los materiales conductores son aquellos que, en mayor o menor medida, son capaces

de conducir electricidad. Este tipo de materiales permiten el desplazamiento libre y fluido de
electrones de un punto a otro si se conectan a un punto de tensión.

24. Que caracteriza a un cuerpo no conductor o aislante?

Son los materiales que no permiten a los electrones circular libremente, por lo que hacen
imposible el flujo de la corriente eléctrica.

25. Si un cuerpo con carga positiva toca a un conductor, indique el tipo de carga que adquiere el
conductor y en qué lugar se deposita la carga transferida?, (en el equilibrio electrostático)

Cuando un cuerpo con carga positiva toca un conductor. La carga negativa del conductor es
atraída hacia el cuerpo, mientras que la carga transferida se deposita en el otro extremo del
conductor.

26. Si un cuerpo cargado toca a un conductor de forma irregular, indique en que zona habrá
mayor concentración de cargas?

Se carga un conductor de forma irregular y con el plano de prueba se establece contacto con
el electroscopio.

27. En que consiste el “viento eléctrico”? Explique

Es la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transmutada en
otras formas útiles para las actividades humanas. Principalmente se utiliza para producir
energía eléctrica mediante aerogeneradores.

28. En que consiste la “chispa eléctrica” Explique

Las chispas eléctricas se utilizan en bujías en motores de combustión interna de gasolina para
encender la mezcla de combustible y aire. La descarga eléctrica en una bujía se produce entre
un electrodo central aislado y un terminal de masa en la base de la rosca.

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29. Explique el efecto granizo

La formación del granizo se origina con la presencia de una partícula sólida. Esta es arrastrada
por fuertes vientos ascendentes dentro de la nube, a la que se le van adosando partículas de
agua. Al ascender, se produce el enfriamiento de estas partículas, congelándose.

CONCLUSIONES

Se puede finalizar que un utillaje presenta un transformación de electrificación donde se

puede implicar a mango con ciertos métodos que pueden organismo por frotamiento,
por caricia y por inducción, donde los cuerpos dejan de organismo eléctricamente neutros y
se censo positiva ora negativamente. Los cuerpos están formados por átomos y estos están
formados por electrones, protones y neutrones, que música las principales partículas
elementales.

REFERENCIAS
[1] Leskow, E. C. (s/f). Electrostática. Concepto. Recuperado el 6 de febrero de 2023, de
https://concepto.de/electrostatica/
[2] Enfisica.com. (2019, septiembre 10). Electrostática, qué es, características, ejemplos y
fórmulas. Curso de física. Electrostática, qué es, características, ejemplos y fórmulas - Curso de
física (enfisica.com)
[3]http://www.proteccioncivil.gob.mx/work/models/ProteccionCivil/
swbcalendario_ElementoSeccion/720/RECOM..._POR_GRANIZADAS.PDF