Experiencia P29: Carga Electrostática Sensor de Carga

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Antonia Robles Benítez
hace 7 años
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Sensor de Carga Tema DataStudio ScienceWorkshop (Mac) ScienceWorkshop (Win) Electrostática P29 Charge.ds Ver Apéndice Ver Apéndice Equipo necesario Cant.

1 Sensor de Carga Tema DataStudio ScienceWorkshop (Mac) ScienceWorkshop (Win) Electrostática P29 Charge.ds Ver Apéndice Ver Apéndice Equipo necesario Cant. Equipo necesario Cant. Sensor de Carga (CI-6555) 1 Jaula de Faraday (ES-9042A) 1 Productores de carga (ES-9057A) 1 juego IDEAS PREVIAS El objetivo de esta experiencia es investigar la naturaleza de la electrización de un objeto por contacto comparada con la electrización por inducción. Compare la electrización de un objeto por contacto con la carga de un objeto por inducción. Anote su respuesta en la sección Informe de Laboratorio. FUNDAMENTO TEÓRICO La Electrostática estudia las cargas eléctricas y sus características. Para investigar en electrostática se necesita algún aparato detector de carga o de medida. El instrumento más común para este propósito es el electroscopio, un instrumento compuesto de dos finas laminillas de oro suspendidas verticalmente de un punto común. Cuando se acerca al electroscopio un objeto cargado, las hojas de oro se separan, indicando la magnitud de la carga. Aunque existen varias versiones del electroscopio, todas ellas se basan en la repulsión entre cargas para obtener una lectura. Desafortunadamente, todos estos instrumentos son relativamente poco sensibles (se necesitan grandes cantidades de carga para separar laminillas), y el instrumento no ofrece una lectura precisa. El sensor de Carga es como un electroscopio electrónico. Con el propósito de ofrecer una lectura más fiable, el sensor de Carga es más sensible e indica directamente la polaridad. RECUERDE Siga las instrucciones de utilización del equipo. P PASCO scientific p. 279

2 PROCEDIMIENTO Utilice el sensor de Carga para determinar la polaridad de los productores de carga. A continuación mida la cantidad de carga transferida a una jaula de Faraday por contacto con cada productor de carga. Finalmente, utilice el sensor de Carga para medir la carga de la jaula de Faraday causada por inducción. Utilice DataStudio o ScienceWorkshop para registrar y mostrar los datos. Compare la carga por contacto con la carga por inducción. PARTE I: CONFIGURACIÓN DEL ORDENADOR 1. Conecte el interfaz de ScienceWorkshop al ordenador, encienda el interfaz y luego encienda el ordenador. 2. Conecte el sensor de Carga directamente al Canal Analógico A del interfaz. 2. Conecte el cable al conector BNC del sensor. Alinee el conector del extremo del cable con el conector BNC del sensor. Introduzca el conector del cable en el conector BNC del sensor y gírelo hacia la derecha hasta que se ajuste con un clic. 4. Abra el archivo titulado: DataStudio ScienceWorkshop (Mac) ScienceWorkshop (Win) P29 Charge.ds Ver Apéndice Ver Apéndice El archivo DataStudio contiene el Workbook. Lea las instrucciones en el Workbook. El archivo contiene también una gráfica y un display métrico. La recogida de datos está fijada en 10 medidas por segundo (10 Hz). Lea el Apéndice para más información acerca de cómo crear un archivo ScienceWorkshop. P PASCO scientific p. 280

PARTE II: CALIBRADO DEL SENSOR Y MONTAJE DEL EQUIPO No se necesita calibrar el sensor. 1. Conecte las pinzas dentadas del cable del sensor a las jaulas interior y exterior de la jaula de Faraday. 2.

3 PARTE II: CALIBRADO DEL SENSOR Y MONTAJE DEL EQUIPO No se necesita calibrar el sensor. 1. Conecte las pinzas dentadas del cable del sensor a las jaulas interior y exterior de la jaula de Faraday. 2. Prepare la recogida de datos. Antes de comenzar cualquier experimento en el que se utilice la jaula de Faraday, esta debe ser descargada momentáneamente. Para descargar la jaula, toque la parte interior y exterior de esta al mismo tiempo con un dedo de la misma mano. PARTE IIIA: RECOGIDA DE DATOS Determine la Polaridad de los Productores de Carga 2. Comience la recogida de datos. (Haga clic en Start en DataStudio o en Grabar en ScienceWorkshop). 3. Frote varias veces las superficies azules y blancas de los productores de carga. Sin tocar la jaula, introduzca el productor de carga blanco en la jaula. Vigile la gráfica y el display métrico. Retire el productor de carga blanco e introduzca el productor de carga azul en la jaula. Observe los resultados. PARTE IIIB: RECOGIDA DE DATOS Productor de Carga Blanco P PASCO scientific p. 281

4 2. Comience la recogida de datos. (Haga clic en Start en DataStudio o en Grabar en ScienceWorkshop). 3. Frote las superficies azules y blancas de los productores de carga varias veces. Introduzca el productor de carga blanco en la jaula. Frote la superficie del productor de carga contra la parte interior de la jaula y retire el productor de carga. Observe la gráfica y el display métrico. PARTE IIIC: RECOGIDA DE DATOS Productor de Carga Azul 2. Comience la recogida de datos. (Haga clic en Start en DataStudio o en Grabar en ScienceWorkshop). 3. Frote varias veces las superficies azules y blancas de los productores de carga. Introduzca el productor de carga azul en la jaula. Frote la superficie del productor de carga contra la parte interior de la jaula y retire el productor de carga. Observe la gráfica y el display métrico. PARTE IIID: RECOGIDA DE DATOS Carga por Inducción 2. Comience la recogida de datos. (Haga clic en Start en DataStudio o en Grabar en ScienceWorkshop). 3. Frote varias veces las superficies azules y blancas de los productores de carga. Sin tocar la jaula con el productor de carga, introduzca el productor de carga blanco en la jaula. Cuando el productor de carga esté en el interior de la jaula, utilice el dedo para descargar momentáneamente la jaula. Observe los resultados. Después de descargar la jaula, retire su dedo y el productor de carga. 5. Descargue la jaula y ponga a cero el sensor. Repita el procedimiento utilizando el productor de carga azul. P PASCO scientific p. 282

5 ANÁLISIS DE DATOS Utilice sus observaciones y la gráfica de los datos para contestar las preguntas de la sección Informe de Laboratorio. Anote sus resultados en la sección Informe de Laboratorio. P PASCO scientific p. 283

6 Informe de Laboratorio IDEAS PREVIAS El objetivo de esta experiencia es investigar la naturaleza de la electrización de un objeto por contacto comparada con la electrización por inducción. Compare la electrización de un objeto por contacto con la electrización de un objeto por inducción. CONCLUSIONES Y APLICACIONES 1. Qué polaridad tiene el productor de carga blanco? Qué polaridad tiene el productor de carga azul? 2. Qué ocurre con la carga de la jaula cuando se frota la jaula interior con el productor de carga blanco y se retira el productor de carga? 3. Qué ocurre con la carga de la jaula cuando se frota la jaula interior con el productor de carga azul y se retira el productor de carga? 4. Qué ocurre con la carga de la jaula cuando se introduce en su interior el productor de carga blanco sin tocar la jaula? 5. Qué ocurre con la carga de la jaula cuando es momentáneamente descargada mientras que el productor de carga se encuentra todavía en su interior? 6. Qué ocurre con la carga de la jaula si se retira el productor de carga de su interior? 7. En qué se diferencian la electrización por contacto y la electrización por inducción? P PASCO scientific p. 284

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