LABORATORIO N°2 GENERADOR DE VAN GRAAFF 1.- Objetivos • Comprender el funcionamiento del Generador de Van De Graaff. • Observar los fenómenos de atracción y repulsión electrostática. • Observar los fenómenos de conducción e inducción de cargas electrostáticas en distintos cuerpos. • Comprobar y visualizar los efectos de punta. • Comprobar y visualizar el fenómeno del viento eléctrico. 2.- Fundamento Teórico _ Cuantización de la Carga • Forma Cualitativa ← + + → →+-← ←--→ • Forma Cuantitativa Ley del Coulomb F= K 𝑞₁ 𝑞ₒ 𝑑2 Campo Eléctrico E= f q Potencial Eléctrico → Gradiente de Potencial dE dP =𝑑 Ley de Gauss Ө= ∫ 𝐸 𝑑𝐴 Ө= ∮ 𝐸 𝑑𝐴 Ө= ∮ 𝐸 𝑑𝐴 = 𝑞 𝐸ₒ _ El generador de Van Der Graff es lo que se conoce como fuente de corriente o de intensidad. Es decir, una fuente que provoca una intensidad determinada y que hace que ésta no varíe con el tiempo. Es justamente lo contrario a una pila o cualquier otro tipo de batería que son fuentes de tensión, y lo que hacen es proporcionar una diferencia de potencial constante. Uno de los generadores más grandes de Van de Graaff del mundo, construido por el mismo Robert J. Van de Graaff, está ahora en exhibición permanente en el museo de Boston de la ciencia. Con dos esferas de aluminio conjuntas de 4,5 metros que están estáticas en unas columnas altas, este generador puede alcanzar a menudo 2 millones de Voltios. _ Características Está constituido por: a) Una esfera hueca conductora de 25 cm de diámetro. b) Una banda sin fin de goma látex de 4 cm de ancho y 120 cm de largo, que oficia de transporte de las cargas. c) Un sistema de dos rodillos guías para conducir la banda aislante de goma, los cuales son impulsados por un motor eléctrico cuya velocidad puede variarse a través de un dispositivo freno aerostático (cuando la electricidad generada es disipada en forma de calor por medio de resistencias). d) Un rodillo superior de resina que gira libremente por acción de la cinta. e) Un rodillo inferior de resina que es impulsado por la polea motora. f) Un elemento de fricción revestido de fieltro que actúa sobre el rodillo inferior. g) Dos electrodos tipo cepillo de acero, para transferencia de las cargas. h) Una estructura de material plástico aislante (acrílico), que oficia de soporte del conjunto. _Funcionamiento _ La cinta de goma, estirada entre los dos rodillos, es conducida por un motor de velocidad moderada. _Hemos visto que, de estos dos rodillos, el superior es libre y el inferior ejerce la función motriz. Según la serie triboeléctrica, por rozamiento se transmiten cargas negativas del fieltro a la goma. Por lo tanto, la cinta adquiere cargas negativas y la superficie del rodillo cargas positivas. Las cargas negativas son atraídas hacia la superficie del rodillo, pero en medio del camino se encuentra la cinta y se depositan en su superficie, cancelando parcialmente la carga positiva del rodillo; Pero la cinta se mueve hacia arriba, alejándose del rodillo inferior y llevando todos los electrones hacia el rodillo libre superior, ubicado dentro de la cúpula en la cumbre de la columna. De esta manera, el rodillo superior adquiere cargas negativas; Cuando más cargas negativas llegan sobre la cinta, las mismas son repelidas y saltan la brecha aérea hasta el otro electrodo tipo cepillo igualmente ubicado en el lugar 3.- Representación Grafica _ 4.- Equipo y Materiales _ Un voltímetro estático Generador de Van de Graff Transformador elevador de corriente alterna a corriente continua. Cables de conexión. Interruptor. Un tubo fluorescente. Esferas metálicas Una vela. Fósforos. 5.- Descripción De la Practica _ 6.- Datos _ Esta práctica solo fue explicativa no hay obtención de datos. 7.- Cálculos, Resultados _ En esta práctica no hubo datos por tanto no hay cálculos. 8.- Conclusiones _ 9.- Recomendaciones _ 10.- Cuestionario _ 11.- Bibliografía _ Información de la practica dada por el docente de laboratorio
