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PRACTICA DE LABORATORIO No 7
ELECTROSTATICA
COMPETENCIAS DISCIPLINARES BASICAS EN EL AREA EXPERIMENTAL: Sintetiza evidencias obtenidas mediante la
experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas. Obtiene, registra y sistematiza la información para
responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes. Valora las
preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos naturales a partir de evidencias científicas. Relaciona las
expresiones simbólicas de un fenómeno de la naturaleza y los rasgos observables a simple vista o mediante instrumentos o
modelos científicos.
COMPETENCIA ESPECIFICA: Explica las leyes de la electricidad y valora la importancia que tiene en nuestros días.
Reconoce los conceptos de: carga eléctrica, conservación de la carga, Ley de Coulomb, conductores y aisladores, carga por
frotamiento o fricción, cargas por contacto e inducción, fuerzas de atracción o repulsión de las cargas, campo eléctrico, energía
potencial eléctrico, y potencial eléctrico Explica la forma en que los cuerpos se cargan eléctricamente . Identifica conceptos
básicos de electrostática. Comprende el comportamiento de las cargas eléctricas de acuerdo a la ley de Coulomb. Emplea
conceptos de electrostática para explicar cargas eléctricas, fuerzas que se ejercen sobre ellas y su comportamiento en los
materiales.
OBJETIVOS: Investiga y Contesta correctamente
• ¿Qué es la electrostática?
•
Mencione tres materiales que sean buenos conductores de la electricidad
•
Mencione tres materiales que sean buenos aislantes
•
Mencione las formas de electrizar a los cuerpos y explíquelas:
Con base a lo anterior redacta los objetivos de la práctica:
INTRODUCCION:
Todos los elementos de la naturaleza están compuestos de átomos y una de las partículas principales de todos los
átomos son los electrones, los cuales se pueden desplazar de un átomo a otro, incluso entre materiales diferentes, formando
"corrientes eléctricas" que recorren miles de kilómetros por segundo. La unidad para medir la corriente eléctrica es el
"amperio", que equivale aproximadamente a un flujo de 6’250,000’000,000’000,000 (6.25 x 1018) electrones cada segundo.
Materiales conductores y aislantes: Todos los materiales conocidos, en mayor o menor grado, permiten el flujo de la
corriente eléctrica a través de ellos, sin embargo, en todos los casos, también presentan una "resistencia" (o impedancia) al
paso de dicha corriente. Mientras menos resistencia eléctrica presente un material, se considera un mejor conductor y mientras
más resistencia presente será un mejor aislante (Pérez, 2003).
Los mejores conductores de electricidad son los metales como el oro, la plata, el cobre o el aluminio y los mejores
aislantes son el vidrio, la mica y algunos materiales sintéticos, por ejemplo el PVC. Entre los dos extremos están todos los otros
materiales que conocemos y su conductividad o resistencia puede variar dependiendo de muchas condiciones. Por ejemplo, el
agua salada es mucho mejor conductor que el agua pura, la arcilla es mejor conductor que la arena o el concreto, la madera es
mejor conductora cuando está verde que cuando está seca, y la piel humana es mejor conductora cuando está húmeda.
El silicio, al igual que algunos otros elementos conocidos como "semiconductores", varía su resistencia al aplicarle
pequeñas señales eléctricas, lo cual ha permitido crear toda la industria electrónica moderna (Wilson, 1996).
Hay muchos fenómenos físicos y químicos que incitan la formación de corrientes eléctricas. La forma más elemental
de generar electricidad estática es frotando determinados materiales: por ejemplo, al frotar un peine de plástico con un paño, o
nuestro cuerpo con ciertos vestidos o tapetes, o al rozar el viento seco y frío el automóvil en que viajamos. En cada caso, el
peine, nuestro cuerpo o el automóvil se van cargando lentamente con electricidad estática, superando el "nivel normal" de la
superficie terrestre o de los objetos circundantes.
Debido a que ningún átomo se puede quedar sin electrones ni soportar más de los que le corresponden, la corriente
eléctrica siempre tiende a circular. Si no existe ninguna fuerza externa (voltaje) que impulse a los electrones o si éstos no
tienen un camino para regresar y completar el circuito, la corriente eléctrica simplemente "no circula". La única excepción al
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movimiento circular de la corriente la constituye la electricidad estática, que consiste en el desplazamiento o la acumulación de
partículas (iones) de ciertos materiales que tienen la capacidad de almacenar una carga eléctrica positiva o negativa (Tippens,
2001).
Finalmente, podemos enunciar la Ley de Coulomb. La fuerza eléctrica de atracción o repulsión entre dos cargas
puntuales q1 y q2, es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la
distancia “r” que las separa (Pérez, 2003).
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MATERIAL
1 Barra de vidrio.
1 Barra de acrílico.
1 Péndulo eléctrico
1 Barra de ebonita.
1 Piel de conejo o gato.
1 Tela de lana.
1 Tela de seda.
1 Hoja de papel
1 Electroscopio de hojas.
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Material que traerá cada equipo de trabajo:
3 globos
1 regla o un peine de plástico
DESARROLLO EXPERIMENTAL Y RESULTADOS:
NOTA IMPORTANTE: Repita los experimentos varias veces para garantizar la obtención de las
observaciones de los fenómenos. Tal vez tenga que frotar las barras enérgicamente para cargarlas,
especialmente las de vidrio.
EXPERIMENTO 1
1. Frote la barra de ebonita, con la piel y
aproxímelas a pedazos de papel. Registre
Fig. 1-1
sus observaciones.
2. Frote la barra de ebonita en la tela de lana o
Soporte
piel para cargarla eléctricamente y acérquela
a la esfera del péndulo, pero sin tocarla,
como se muestra en la figura (Fig. 1-1.).
Vigile el comportamiento y registre sus
observaciones.
3. Toque la esfera con su dedo para quitar
cualquier carga que pueda tener. Frote de nuevo
la barra de ebonita ahora con la tela de seda y
deje, después acerque la barra cargada, a la
esfera del péndulo, observe el comportamiento y
registre sus observaciones.
Barra de ebonita
4. Repita las dos experiencias anteriores
Barra de vidrio
utilizando la barra de vidrio y después la de
acrílico. Anote sus observaciones.
5. Toque la esfera con su dedo para quitar cualquier carga que pueda tener. Frote de nuevo la barra
de ebonita ahora con la tela de seda y deje, después acerque la barra cargada, a la esfera del
péndulo, observe el comportamiento y registre sus observaciones.
6. Repita las dos experiencias anteriores utilizando la barra de vidrio y después la de acrílico. Anote
sus observaciones.
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BARRA
Papel
Lana
Seda
Péndulo
Lana
Seda
Ebonita
Acrílico
Vidrio
EXPERIMENTO 2
1. Frote la barra de ebonita con la tela de lana o piel. Póngala suavemente en contacto con la pared
superior del electroscopio como en la figura del electroscopio. Éste se encuentra ahora cargado
negativamente. Observe qué cambios ocurren en las hojas y registre sus observaciones.
Barra de ebonita
Electroscopio
2. Repita el paso anterior con las barras de vidrio y acrílico y anote sus observaciones.
BARRA
Ebonita
Observaciones
Acrílico
Vidrio
EXPERIMENTO 3
1. Frote un globo inflado con el paño de lana y acérquelo a la pared para que se pegue. Explique por
qué se queda pegado.
2. Frota dos globos inflados con el paño de lana, atados a un cordón y sosténgalos a una misma
altura y juntos. Al soltarlos observe si se quedan pegados o se separan, anote sus observaciones y
por qué sucede.
3. Frote el peine o la regla y acérquelo a pedacitos de papel. Vuelva a frotar el peine y acérquelo al
chorro delgado del agua de la llave. Anote qué sucede en ambos casos.
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OBSERVACIONES
Globo/ pared
Globo con globo
Plástico y papel
Plástico y
chorro de agua
EXPERIMENTOS ADICIONALES
1. Utilizando una lata de aluminio de refresco vacía y un globo comprueba las leyes de la atracción de
las cargas. Describe tus observaciones.
2. Que otras actividades puedes realizar y con qué materiales lo harias, para demostrar las formas de
cargas eléctricamente los cuerpos.
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CONCLUSIONES:
1. ¿Se alcanzaron los objetivos de la práctica? Explique.
2. ¿Qué diferencias encontró al cargar las barras de ebonita, acrílico y vidrio? Explique:
3. Que material es más conductor que el otro. ¿Porque?
4. Cuál de los materiales de las barras puedes decir que es un aislante. Explique:
5. Que te llamo más la atención de los experimentos? Que propondrías de mejora.
6. Consideras que esta práctica es importante en tu formación académica. Justifica tu
respuesta.
MATRIZ DE EVALUACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL
HABILIDADES
CRITERIOS
NIVEL DE LOGRO
PUNTAJE OBSERVACIONES
absoluto (A)
(0-2)
medio (M)
Sin logro(S)
Identificación del objetivo
Identificación del objetivo
Diseño experimental Seguimiento de instrucciones
Desarrollo del experimento
Análisis de resultados Presentación de datos
Interpretación de resultados
Elaboración de
conclusiones
Elaboración de conclusiones
Cumplimiento de objetivos
Evaluación
Identificación de errores
Mejoras o cambios
TOTAL
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