5. Electricidad y Magnetismo
Las interacciones del electromagnetismo implican partículas que tienen una propiedad llamada carga eléctrica, es decir, un atributo que es tan fundamental como la masa. De la misma forma que los objetos con masa son acelerados por las fuerzas gravitatorias, los objetos cargados eléctricamente también se ven acelerados por las fuerzas eléctricas. La descarga eléctrica inesperada que usted siente cuando se frota sus zapatos contra una alfombra, y luego toca una perilla metálica, se debe a partículas cargadas que saltan de su dedo a la perilla. Las corrientes eléctricas como las de un relámpago o una televisión tan sólo son flujos de partículas cargadas, que corren por cables en respuesta a las fuerzas eléctricas. Incluso las fuerzas que mantienen unidos los átomos y que forman la materia sólida, evitando que los átomos de objetos sólidos se atraviesen entre sí, se deben en lo fundamental a interacciones eléctricas entre las partículas cargadas en el interior de los átomos
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Materiales & Equipos
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Descripción del experimento
El circuito RC es un circuito que contiene resistencia y capacitancia, el condensador es un componente eléctrico que almacena carga eléctrica. La siguiente figura muestra un circuito RC sencillo que emplea una fuente de voltaje DC (corriente continua) etiquetada como ε, un resistor R y un condensador C
Cuando se enciende la fuente el condensador empieza a cargar y con el sensor de voltaje se puede realizar la grafica de Voltaje vs tiempo y de Carga vs tiempo, que según el análisis del circuito y la aplicación de las leyes de Kirchhoff es:
En donde τ representa la constante de tiempo, la cual se calcula del producto de la resistencia y la capacitancia.
Al realizar las gráficas experimentales en el computador se corrobora que tienen relación funcional con el tiempo y además se contrasta el valor de la constante de tiempo teórico con el observado experimentalmente.
Desvía una corriente de agua con fuerzas eléctricas
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Descripción del experimento
En este experimento se deja caer una corriente de agua y luego se acerca un objeto cargado previamente el cual desvía el chorro de agua.
Explica el proceso de carga por inducción.
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Materiales & Equipos
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Descripción del experimento
Al frotar las varas estas adquieren carga, acercándolas a diferentes objetos inducen cargas en ellos y se ven fenómenos de atracción de cargas.
Haz mover una lata de aluminio sin tocarla haciendo uso de fuerzas eléctricas y la inducción electrostática.
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Descripción del experimento
La inducción electrostática es una redistribución de carga eléctrica en un objeto, causada por la influencia de cargas cercanas, debido a la ley de Coulomb. Cuando se acerca una barra cargada a la lata, la carga interna de la lata se reorganiza. La lata no tendrá carga eléctrica neta, pero estas cargas superficiales inducidas crearán un campo eléctrico opuesto que anula exactamente el campo de la carga externa en todo el interior del conductor. Si la barra está lo suficientemente cerca, la atracción entre la carga negativa de la barra y la carga positiva de la lata hará que la lata comience a girar.
Muestra como cargar un objeto frotándolo.
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Descripción del experimento
Una varilla de acrílico se frota con un paño negro para producir una carga negativa. Una barra de vidrio se frota con una seda para producir una carga positiva. Se utiliza un electroscopio para mostrar esta producción de carga.
