Laboratorio

CONSTRUCCIÓN DE UN IMÁN ARTIFICIAL O ELECTROIMÁN

En este laboratorio elaboramos un modelo a escala de un imán artificial al hacer inducir una corriente por un material conductor.

Nuestros objetivos principales fueron generar un campo magnético a partir de una corriente eléctrica y observar el comportamiento magnético de diferentes materiales. Mediante una serie de pasos que incluía materiales como pila de 4,5 V , clavo de acero para madera de 20 cm y trozos de hierro logramos que el clavo adquiriese propiedades magnéticas los resultados que obtuvimos fueron satisfactorios logramos hacer lo que se nos indico.

En el desarrollo del trabajo tuvimos algunos problemas con el papel celofán ya que no de adhería al alambre pienso que si hubiéramos utilizado cinta adhesiva para pegar el papel celofán hubiese sido más fácil también con la batería ya que la batería no tenía carga.

Tomamos el hilo esmaltado y lo enrollamos sobre el clavo cuidadosamente formando dos capas fijas en los extremos con papel celofán pero este no se adhería al clavo después conectamos los hilos a la pila de 4,5 V y se observó que se comportó como un imán natural atraía a los imanes como si fuera un imán normal. En el transcurso de del experimento tuvimos dificultades con la batería que no tenía carga, la cambiamos por una batería de 6 V y nos salió el resultado.

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PÉNDULO ELECTROSTÁTICO

MARCO TEÓRICO:

La electrostática es la parte de la física que estudia este tipo de comportamiento de la materia, se preocupa de la medida de la carga eléctrica o cantidad de electricidad presente en los cuerpos y, en general, de los fenómenos asociados a las cargas eléctricas en reposo. El desarrollo de la teoría atómica permitió aclarar el origen y la naturaleza de los fenómenos eléctricos; la noción de fluido eléctrico, introducida por Benjamín Franklin (1706-1790) para explicar la electricidad, fue precisada a principios de siglo al descubrirse que la materia está compuesta íntimamente de átomos y éstos a su vez por partículas que tienen propiedades eléctricas. Cuando a un cuerpo se le dota de propiedades eléctricas se dice que ha sido electrizado. La electrización por frotamiento permitió, a través de unas cuantas experiencias fundamentales y de una interpretación de las mismas cada vez más completa, sentar las bases de lo que se entiende por electrostática. Benjamín Franklin en el siglo XVIII explicó los fenómenos eléctricos a través de la teoría del "fluido eléctrico" existente en todos los cuerpos.

Objetivos:

Interpretar los fenómenos de la electricidad estática entre las cargas eléctricas, utilizando el péndulo eléctrico y el electroscopio.

Procedimiento del Laboratorio:

Construimos un electroscopio casero con alambre de cobre, frasco de vidrio, corcho de goma, papel de aluminio.

Lo construimos inicialmente hacer un pequeño orificio en el corcho, Toma un trozo de alambre de cobre de unos 20 cm de largo aproximadamente Introducimos el extremo recto del alambre a través del corcho. Una vez que tuvimos hecho esto, doblamos la punta del trozo de alambre que va dentro del frasco en forma de gancho. Luego tomamos papel de papel aluminio y lo cubrimos los trozos de alambre de cobre con aluminio.

Cuando ya tuvimos nuestro electroscopio hecho, colocamos los materiales lana, globo, barra de vidrio, regla plástica y el electroscopio. Iniciamos el laboratorio con la barra de vidrio frotando con la lana, acercamos la barra de vidrio al electroscopio no se movía las láminas porque el frasco de vidrio era muy grueso sacamos el electroscopio del frasco y volvimos a intentar el procedimiento de la barra de vidrio y la lana, acercamos la barra de vidrio al electroscopio las láminas se movía lado a lado porque cuando un cuerpo está cargado las atrae las cargas del signo opuesto. Seguimos con el mismo procedimiento con un globo esta vez frotamos el globo con la lana acercándolo al electroscopio indicaba direcciones opuesta por lo que al estar ambas láminas cargadas igualmente mismo signo se repelen. Por ultimo haciendo el mismo procedimiento con una regla plástica lo acercamos al electroscopio las láminas se movía en el mismo sentido.

Luego amarramos el globo al péndulo frotamos la barra de vidrio lo acercamos hacia el globo se movía hacia los lados.

Observamos atracción se produce, cuando se froto la regla, que por convención acepta electrones, y atrajo a la carga opuesta.

Resultados:

1. Una regla plástica con lana, al acercarla al péndulo se atraen.

2. Un trozo de vidrio con una lana, al acercarlo al péndulo se atraen.

3. Un globo con seda, al acercarlo al péndulo se atraen.

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TÉCNICA INDIRECTA PARA OBSERVAR ESPECTROS MAGNÉTICOS

MARCO TEÓRICO:

Se denomina espectro magnético a la distribución energética del conjunto de las ondas magnéticas.

Referido a un objeto, el espectro magnético o simplemente espectro es la radiación emagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia cualquiera, ya sea en la Tierra o en el espacio estelar.
En este sentido, el espectro sirve para identificar cualquier sustancia. Es como una huella dactilar de un cuerpo cualquiera. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios, con los cuales, además , se pueden medir la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.

Materiales:
* Limadura de hierro

* Imanes de distintas formas y de tamaños

* 2 hojas de cartulina

* Fijador de cabello en aerosol

Desarrollo del Experimento:

En este laboratorio se usó la técnica indirecta para poder hacerlas visibles y poder observar las líneas magnéticas producidas por el campo magnético. Y los pasos a seguir fueron los siguientes:

1. Se cortó la cartulina en varios trozos aproximadamente cuadrados. El tamaño de cada trozo debía ser mayor que el tamaño del imán que se utilizara.

2. Se coloca las limaduras de hierro sobre la cartulina. Se esparció la limadura sobre toda la superficie de la cartulina de manera uniforme.

3. Después de puso los imanes de bajo dela cartulina. Y para que la limadura se acomode.

se le dieron unos golpecitos para hacer más clara las líneas magnéticas durante un tiempo.

4. Cuando se veía clara mente las espectro magnético, se le roció un poco de fijador de cabello.

5. Al final del experimento se podían ver claramente el espectro magnético de cada imán que se utilizó.

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CIRCUITOS EN SERIE Y EN PARALELO

MARCO TEÓRICO:
Los circuitos eléctricos proveen la base para la electrónica de instrumentación. Trabajar con circuitos simples en el laboratorio, con dos o más resistencias solamente, conectadas en dos combinaciones posibles y midiendo corrientes y voltajes a través de ellas, es un ejercicio necesario para familiarizar al estudiante con problemas que enfrentara en sus posibles fuentes de trabajo sobre todo si tiene que manejar instrumentación eléctrica y electrónica.

Los resistores son componentes básicos de circuito que limitan el flujo de corriente que entrega una fuente de potencial, tal como una batería, o un generador. También controlan la diferencia de potencial nominal de dichas fuentes, si así desea. La ley de ohm establece que el voltaje a través de un resistor es directamente proporcional a la corriente que lo circula, es decir matemáticamente:

V: iR

Donde v es el voltaje que, en el sistema internacional se mide en voltios, i es la corriente medida en amperios y la resistencia medida en ohmios.

Dos resistencias están en serie si por ellas pasa exactamente la misma corriente. Resistencias en serie se suman para obtener una resistencia equivalente:

Req = R1 + R2.

Dos resistencias están en paralelo si sobre los terminales correspondientes de éstas se establece un mismo voltaje. La resistencia equivalente de dos resistencias es el producto de éstas dividido por la suma de ambas: Req = (R1× R2)/(R1+R2).

Objetivos:

Determinar las características de un circuito en serie y paralelo.

Desarrollo experimental:

Utilizamos tres resistencias de 3,300Ω, 100Ω, 0.47Ω, Protoboard; Fuente de voltaje; Multímetro digital.

Pusimos tres resistencias de diferente capacitancia en serie en un protoboard revisando que se conectaran de la manera correcta. Y con una fuente de voltaje suministramos a la primera resistencia dio 5,88v; a la segunda dio 0,18v; a la tercera dio 0,08v.

Después medimos con el multímetro el voltaje en las resistencias para comprobar que se cumpliera que en las resistencias en serie el voltaje es el mismo.

Ahora conectamos las resistencias en paralelo con diferentes capacitancias y suministramos 1,9v con la fuente y la resistencia #1: 101,1Ω; la resistencia #2: 0,01 Ω; y la resistencia #3 teóricamente tiene que dar 12,78.

Y aquí la justificación de algunos resultados:

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VOLTAJE, RESISTENCIA, CORRIENTE Y POTENCIA

MARCO TEÓRICO:

Resistencia eléctrica
Se denomina resistencia eléctrica (R) de una sustancia o materia a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para circular a través de dicha sustancia.

Depende de varios factores:
- Naturaleza del material con el que está hecho el conductor.
- Su geometría (su extensión y superficie, área o sección).

Su valor viene dado en ohms o ohmios, se designa con la letra griega omega mayúscula (Ω), y se mide con el Óhmetro.
Potencia eléctrica
Potencia es la velocidad a la que se consume la energía.
También se puede definir Potencia como la energía desarrollada o consumida en una unidad de tiempo
Corriente
La corriente o corriente eléctrica es el flujo de electrones que pasa a través de un material en una unidad de tiempo. Dichos electrones deben pasar por un conductor eléctrico para producir una carga.
Voltaje
Es el potencial eléctrico entre dos puntos diferentes. También podría referirse a la diferencia de energía potencial eléctrica de una carga de prueba de unidad transportada entre dos puntos.
Un voltaje puede representar una fuente de energía o podría representar la energía perdida, usada o almacenada.

tanto la corriente como el voltaje están relacionados entre sí. Un voltaje no puede existir sin una corriente y una corriente debe tener un voltaje, pero es necesario entender la diferencia que hay entre los dos.
Nuestros materiales en este laboratorio fueron:

• Fuente
• voltímetro
• Amperímetro
• Resistencias de diferentes valores

Proceso del Experimento:

Primero que todo, se debía construir un circuito como el que presento en la imagen siguiente:

En el está representado una fuente, un elemento al que llamamos resistencia y un voltímetro. nuestro objetivo era medir la diferencia de potencial, a medida que aumentábamos y disminuíamos el voltaje.

Para medir la diferencia de potencial, conectamos cada terminal del voltímetro a cada uno de los puntos en los que quisimos medir el voltaje, con ayuda de la profesora.

Tuvimos algunas inconvenientes pues el voltímetro estaba fallando, así que tuvimos que cambiarlo y seguir con el experimento.

En el voltímetro, se colocaba de acuerdo al Amperaje o Voltaje que requeria para reconocer la diferencia de potencial de cada resistencia. Esto esta mejor explicado en el siguiente vídeo:

Al terminar el proyecto, obtuvimos resultados concretos.

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LA PEINILLA CARGADA

MARCO TEÓRICO

Este laboratorio está basado en La Ley de cargas, que enuncia que las cargas de igual signo se repelen, mientras que las de diferente signo se atraen; es decir que las fuerzas electrostáticas entre cargas de igual signo (por ejemplo dos cargas positivas) son de repulsión, mientras que las fuerzas electrostáticas entre cargas de signos opuestos (una carga positiva y otra negativa), son de atracción.

También, está en el marco teórico de electrificación Se le llama electrificación al frotar 2 objetos, estos hacen fricción y es cuando se produce la estática. Desde hace mucho se conoce que al frotar ámbar con una piel, ésta puede atraer cuerpos ligeros como trozos de paja y plumas pequeñas.

La electrostática son los fenómenos físicos que se originan porque existen las cargas eléctricas y por su interacción.

También se toma en cuenta la electrización. Se le llama electrización al efecto de ganar o perder cargas eléctricas.
En este Laboratorio, nuestro objetivo fue el siguiente:

• Poner en evidencia una de las formas de cargar un cuerpo.

Los materiales utilizados fueron:

• Peinilla de Plástico
• Hoja de Papel
• Pañuelo

Aquí, se pueden apreciar dos de los 3 materiales utilizados.

Resumen de lo realizado en este experimento:

Primero que todo, recortamos la hoja de papel en 10 pequeños trozos, procurando que no fueran mayores a 3 mm, lo cual fue una tarea complicado pero los recortamos bastante pequeños, unos 2mm mas de lo indicado, y lo colocamos sobre una superficie plana.

Cuando ya los tuvimos listos, procedimos a frotar la peinilla en el cabello de una de las compañeras como si la estuviésemos peinando, sosteniéndola con el pañuelo. Tuvimos que cambiar de peinilla, pues la de la imagen no obtenía el efecto deseado pues sus cerdas eran muy separadas. Al frotar la nueva peinilla en su cabello, esta ganó electrones y su cabello los perdió. La peinilla ahora tenía carga negativa debido al exceso de electrones.

Los trocitos de papel, al inicio, estaban cargados positivamente, y al acercarles la peinilla cargada negativamente se atraen, quedando los papelitos "pegados" a la peinilla. Al cabo de unos segundos, los papelitos se desprenden. Esto se debe a que como compartieron las cargas, se neutralizaron; es decir, los papelitos pasaron parte de su carga positiva a la peinilla y la peinilla parte de su carga negativa a los papelitos, de modo que al final ambos tienen la misma cantidad de carga y ya no se atraen.