LFE_P09.pdf

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Ingeniería División de Ciencias Básicas Laboratorio de Física Experimental Conceptos introductorios de la práctica 9: Carga y corriente eléctricas Carga eléctrica: propiedad de algunas de las partículas q...

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Ingeniería División de Ciencias Básicas Laboratorio de Física Experimental Conceptos introductorios de la práctica 9: Carga y corriente eléctricas Carga eléctrica: propiedad de algunas de las partículas que integran los átomos. En 𝐹Ԧ12 𝐹Ԧ21 condiciones normales, la materia 1 2 es eléctricamente neutra (mismo 𝐹Ԧ𝑎𝑏 𝐹Ԧ𝑏𝑎 número de electrones y de 𝑎 𝑏 protones). 𝛼 𝐹Ԧ𝛼𝛽 𝐹Ԧ𝛽𝛼 𝛽 Principio de conservación de la carga eléctrica: en todo proceso físico, la carga eléctrica no se crea ni se destruye, sólo se transfiere.  Convención de Benjamín Franklin: Los materiales que resulten con un exceso de carga del mismo tipo que el vidrio frotado con seda, tienen carga positiva. Los que resulten con un exceso de carga igual a la de la ebonita frotada con piel tienen carga negativa.  Tabla triboeléctrica y su uso: Clasificación de los materiales en función de su capacidad de conservar electrones o de cederlos durante un proceso de frotamiento. Si dos materiales de la tabla se frotan, el más alto de la serie cederá electrones al otro, cargándose positivamente; mientras que el otro material adquirirá carga negativa. http://3.bp.blogspot.com/Dow9WMqygx8/TuHpAvjfBxI/AAAAAAAAAXI/NiANGI9NJzI/s1600/Tabla+triboelectrica.png  Algunos métodos para cargar y descargar eléctricamente un cuerpo: Para cargar: Para descargar: 1. Contacto. 1. Por contacto. 2. Frotamiento. 2. Conexión a tierra. 3. Inducción. 3. Ionización del aire.  Proceso de inducción: YOUNG H. David; FREEDMAN Roger. Sears y Zemansky Física Universitaria con Física Moderna. Volumen 2. 13ª edición. México: Pearson, 2013.  GENERADOR DE VAN DE GRAAFF Componentes: 1. Conductor semiesférico o cúpula. 2. Peine superior conectado a la cúpula. 3. Peine inferior conectado a tierra (T). Vista en 4. Rodillo superior (de teflón). planta 5. Rodillo inferior (de plástico). 6. Banda o cinta de goma. 7. Soporte aislante de la cúpula. T http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/graaf/graaf.htm Principio de operación: El rodillo inferior se carga positivamente debido al contacto con la cinta móvil. La carga muy densa en este rodillo atrae (por inducción) electrones en las puntas del peine inferior. Debido a la ruptura dieléctrica, el aire se ioniza banda con banda carga originándose viento eléctrico negativo de moléculas neutra ionizadas que se depositan sobre la superficie externa de la cinta. Si el rodillo superior se carga negativamente, inducirá cargas positivas en las puntas del peine superior; mientras que las cargas negativas se dirigen hacia la superficie interior de la cúpula para, finalmente, transferirse y T distribuirse a su cara externa. Debido al peine superior, hay viento eléctrico positivo que neutraliza la carga negativa en la banda, bajando descargada.  Intensidad de corriente eléctrica: La intensidad de corriente eléctrica se define como la carga total que atraviesa la sección transversal del conductor en cada unidad de tiempo. Si una carga total dQ pasa a través de la sección (A) durante el tiempo dt, la intensidad de corriente I a través de dicha sección es: 𝑑𝑄 C 𝐼 A = , 𝑎𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒 𝑑𝑡 s La intensidad de corriente es una cantidad escalar. Supondremos que el sentido de la corriente (convencional) corresponde al movimiento de los portadores de carga libres positivos en el conductor, en la misma dirección del campo eléctrico. YOUNG H. David; FREEDMAN Roger. Sears y Zemansky Física Universitaria con Física Moderna. Volumen 2. 13ª edición. México: Pearson, 2013. Resistencia eléctrica: La razón de la diferencia de potencial (𝑉𝑎𝑏 ) a la intensidad de corriente (I), para un conductor particular, se llama resistencia (R), y se mide en ohms (𝛀). 𝑉𝑎𝑏 𝑉𝑎+ 𝑉𝑏− 𝑅= Ω 𝐼 𝐼 Para un conductor óhmico, la relación entre diferencia de potencial, intensidad de corriente y resistencia es: 𝑉𝑎𝑏 V = 𝑅 Ω 𝐼[A]  Elaborado por: M. en D. Fernando Vega Calderón Revisado por: Coordinador de Física y Química: Ing. Gabriel A. Jaramillo Morales Jefa de Departamento de Física y Química: Q. Esther Flores Cruz Jefe de Academia de Física y Electricidad y Magnetismo: M. en I. Juan Carlos Cedeño Vásquez Jefa de Academia de Laboratorios: Q. Antonia del Carmen Pérez León Responsable del Laboratorio de Física: M. en I. M. Carmen Maldonado Susano Profesores: M. en I. Omar de Jesús Pérez M. en C. Eduardo López Molina M.C. Joseph Salvador Guevara Flores M.I. Cynthia Miranda Trejo Ayudante de profesor: Miriam del Carmen Medina López