INFORME DE LABORATORIO BALANZA DE TORSION

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Donde Er es una magnitud adimensional constante dieléctrica relativa o permitividad relativa, E permitividad del medio y Eo permitividad del vacío.

La permitividad está determinada por la tendencia de una material a polarizarse ante la aplicación de un campo eléctrico.

Propiedades de un conductor eléctrico

Un conductor eléctrico conduce el calor y la electricidad debido a sus electrones libre ya que los conductores pierden fácilmente los electrones de la capa exterior de sus átomos y estos electrones se mueven a su alrededor libremente formando una nube de electrones.

Cuando la temperatura se eleva no pueden conducir la corriente eléctrica en los metales en su gran mayoría ya que los electrones libres absorben la energía térmica y se mueven de forma caótica impidiendo conducir la corriente eléctrica.

Tienen altos niveles de conductividad (propiedad del material para conducir la electricidad).

Tienen bajos niveles de resistividad (es la fuerza medida de la fuerza con que un material se opone al flujo de la corriente eléctrica).

El tipo de enlace es metálico.

Propiedades de un aislante

Es un material no metálico. Ejemplo gama, vidrio o plástico.

Impiden el flujo de electricidad

Bajo nivel de conductividad

El átomo de un aislante tiene electrones firmemente vinculados a sus átomos por uniones iónicas o covalentes, entonces no son electrones libres.

No circula corriente.

¿Porque las cargas se acumulan en la superficie de los conductores eléctricos?

Para los conductores eléctricos (metales) sus electrones de valencia es tan poco ligados a los núcleos atómicos esto permite que se muevan con facilidad, llamados electrones libres.

Conductor sólido cargado con q con una suficiente cantidad de tiempo alcanza el equilibrio electrostático no hay movimiento de cargas por tanto el campo en el interior del conductor es nulo.

Si se sitúa una placa conductora en una región del espacio en que exista un campo eléctrico los electrones de la placa se verán sometidos a una fuerza opuesta al campo externo y se acumularán en el lado derecho de la placa y al lado izquierdo la carga positiva.

La distribución de carga dentro del conductor genera un campo eléctrico interno en sentido opuesto al externo y de igual módulo de modo que en el interior del conductor el campo total es nulo. Y si el campo en el material conductor en Equilibrio electrostático es nulo no puede haber carga en el interior Por tanto la carga de un conductor se acumula en su superficie.

[pic 6]

ANALISIS E INTERPRETACION DE RESULTADOS

- Calculo de la fuerza con la ecuación de la balanza.

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D =3,1x10-4 N

b =0,05 m

L =2,0 m

Fe =(3,1x10-4)(0,30)/(2)(0,05)(2,0)

- Grafica en papel logarítmico. F vs V.

Método de mínimos cuadrados.

A=m=pendiente=

- Fuerza como función de la distancia y fuerza como función de la cantidad de carga

Concluimos que a partir del experimento a teniendo en cuenta una variación r constante y variando el voltaje por 4000 fb vemos una disminución del desplazamiento y la fuerza sin embargo esto se explica a partir del experimento B cuando observamos que la cantidad de carga q es menor a medida que el voltaje disminuye proporcionalmente en el ejercicio a.

- ¿Afectará la humedad del aire las mediciones?

Sí porque la resistividad del aire debido a la humedad presentaría más resistividad y esto posibilitaría a que él Eo encontrado a partir de la fuerza fuera distinto al Eo que es la permitividad en el vacío.

- ¿Influye el tiempo que se tarda en realizar las mediciones?

Si influía ya que la medición de la fuerza como función de la cantidad de la carga para el primer voltaje no fue medido el tiempo y el voltaje no fue tan proporcional igual que para los otros voltajes cuando dejamos cargar la esfera midiendo el tiempo por tres palmadas y el voltaje registrado fue prácticamente el mismo casi constante entonces sí influye.

CONCLUSIONES

- esta magnitud de la fuerza fue obtenida con la ecuación de la balanza de torsión a partir de la variación de x y se presenta en la tabla de hoja de datos.[pic 8]

- teniendo en cuenta que la caga Q1=Q2 la ecuación puede rescribirse como explicando en neutro análisis dado en punto 6.[pic 9]

- La fuerza como función de la separación entre las cargas va a estar determinada por la ecuación de la ley de coulomb en donde:

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Por tanto la separación seria r”2 y la variación seria constante.

- La electrostática la pudimos observar en el experimento c) donde utilizamos una varilla y cargarla por inducción luego observamos el voltaje de la varilla. En el momento de observar el voltaje analizábamos cuerpos cargados en reposo. Además también antes de iniciar el laboratorio limpiábamos muy bien la varilla con la esfera, descargándola totalmente con una lanilla.

- Potencial eléctrico de una esfera cargada. Este está dado por la corriente que emite el generador en la primera instancia el voltaje proporcionado tenía un valor de flujo constante por otro lado en el segundo experimento la inducción dependía del tiempo de contacto entre la avarilla y el cable de flujo. En esta instancia el voltaje depende de este tiempo de contacto porque la varilla interactúa con el flujo de carga por segundo.

BIBLIOGRAFIA

SEARS, SEMANSKY física volumen II

TIPLERP