Electrostática

Instructivo de solicitud de experimentos en línea

Carga eléctrica

Conductores y aislantes

Materiales aislantes y conductores
	Clasificación de materiales Se carga eléctricamente un electroscopio. Luego se pone en contacto utilizando distintos materiales con otro electroscopio, observandose como en algunas de estas situaciones se descarga y en otras no, pudiéndose discriminar entre materiales aislantes y conductores.
	Tres varillas conductoras Se tienen tres tubos metálicos de diferentes tamaños. Se observa que al hacer contacto con cada uno de ellos el electroscopio se descarga parcialmente
	El cuerpo humano es conductor Se carga eléctricamente un electroscopio. Luego una persona toca la parte superior de él y se observa como éste se descarga.
	Carga eléctrica de dos electroscopios de manera simultánea Se colocan dos electroscopios conectados por medio de una varilla conductora. Se observa que al cargar un electroscopio las láminas del otro también se separan por medio de la transferencia de carga a través de ellos.

Ley de Coulomb

Cargas de igual signo se repelen
	Esferas suspendidas de un mismo punto cargadas con el mismo signo Dos pequeñas esferas suspendidas de un mismo punto se cargan eléctricamente de igual signo. Se puede observar la separación entre ellas por efecto de la fuerza de repulsión.
	Esferas suspendidas independientes cargadas con el mismo signo Dos pequeñas esferas suspendidas y las cuales se pueden ubicar a distintas distancias se cargan eléctricamente de igual signo. Se puede observar el aumento de la separación entre ellas por efecto de la fuerza de repulsión.
Cargas de distinto signo se atraen
	Esferas suspendidas independientes cargadas con signos contrarios Dos pequeñas esferas suspendidas y las cuales se pueden ubicar a distintas distancia se cargan eléctricamente de distino signo. Se puede observar la disminución de la separación entre ellas por efecto de la fuerza de atracción.
Variación de la fuerza de atracción o repulsión con la distancia
	Dos esferas cargadas Dos pequeñas esferas suspendidas que se pueden ubicar a distintas distancias se cargan eléctricamente de igual o distinto signo. Se puede observar que al variar la separación entre ellas varia la fuerza interactuante.
Fuerza de repulsión entre tres esferas cargadas
	Tres esferas suspendidas Tres esferas conductoras que se encuentran suspendidas de un mismo punto, por medio de hilos aislantes de la misma longitud, son cargadas eléctricamente con el mismo signo . Las esferas se separan y alcanzan el equilibrio formando un triángulo equilátero que se puede observar directamente o por proyección en una pantalla.
Interacción entre varillas cargadas eléctricamente
	Varillas con igual carga eléctrica Se suspende una varilla de tal manera que pueda girar libremente y se carga eléctricamente en uno de sus extremos por frotamieno. Al acercar otra varilla cargada con el mismo signo se puede observar el torque que produce la repulsión.
	Varillas con distinta carga eléctrica Se suspende una varilla de tal manera que pueda girar libremente y se carga eléctricamente en uno de sus extremos por frotamieno. Al acercar otra varilla cargada con distinto signo se puede observar la atracción que se produce.

Campo eléctrico

Líneas de campo eléctrico
	Carga puntual Por medio del uso de aceite, semillas de grama y empleando un pequeño electrodo cilíndrico que se carga con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo para una carga puntual.
	Cargas puntuales con igual signo Por medio del uso de aceite, semillas de grama y empleando dos electrodos cilíndricos que se cargan de igual signo con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo para dos cargas eléctricas puntuales del mismo signo.
	Cargas puntuales con distinto signo Por medio del uso de aceite, semillas de grama y empleando dos electrodos cilíndricos que se cargan de distinto signo con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo de dos cargas eléctricas puntuales de distinto signo.
	Lámina finita Por medio del uso de aceite, semillas de grama y empleando una láminas metálicas finita que se carga con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo eléctrico correspondientes.
	Láminas finitas con igual signo Por medio del uso de aceite, semillas de grama y empleando dos láminas metálicas finitas que se cargan de igual signo con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo eléctrico para láminas finitas paralelas del mismo signo. Se pueden observar los efectos de bordes.
	Láminas finitas con distinto signo Por medio del uso de aceite, semillas de grama y empleando dos láminas metálicas finitas que se cargan de distinto signo con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo eléctrico para láminas finitas paralelas de distinto signo. Se pueden observar los efectos de bordes.
	Láminas infinitas con igual signo Por medio del uso de aceite, semillas de grama y empleando dos láminas metálicas de una longitud considerable, que se cargan de igual signo con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo eléctrico para láminas infinitas paralelas de igual signo.
	Láminas infinitas con distinto signo Por medio del uso de aceite, semillas de grama y empleando dos láminas metálicas de una longitud considerable, que se cargan de distinto signo con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo eléctrico para láminas infinitas paralelas de distinto signo.
	Configuración cilíndrica Por medio del uso de aceite, semillas de grama y empleando un recipiente metálico cilíndrico que se carga con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo eléctrico correspondientes.
	Configuración irregular Por medio del uso de aceite, semillas de grama y empleando un recipiente metálico de forma irregular que se carga con el generador de Wimshurt, se obtienen las líneas de campo eléctrico correspondientes.
Dipolos en un campo eléctrico
	Orientación de dipolos en un campo eléctrico Utilizando la esfera mayor del Generador de Van der Graff, se produce un campo eléctrico que es capaz de orientar pequeños dipolos, los cuales se alinean radialmente.
Movimiento de particulas cargadas en un campo eléctrico
	Osciloscopio Como una aplicabilidad del movimiento de partículas cargadas en un campo eléctrico se puede mostrar el funcionamiento del osciloscopio, indicando los movimientos horizontales y verticales del haz de electrones que forma la traza en la pantalla.

Ley de Gauss

Simetría de una distribución de carga eléctrica
	Tubos cilíndricos Se dispone de un pequeño dispositivo que tiene dos tubos, cada uno de los cuales puede girar sobre un soporte que pasa por su eje. Unos de ellos está pintado de un color uniforme y el otro tiene un contenido escrito sobre su superficie. Son útiles para explicar el concepto de simetría cilíndrica de una distribución de carga eléctrica.
Distribución de la carga eléctrica en un conductor
	Esfera metálica hueca cargada eléctricamente En este experimento se utiliza el casquete esférico del generador de Van der Graaf. Esta esfera metálica hueca se carga eléctricamente con el generador de Wimshurt, comprobándose que la carga se distribuye solamente en la superficie externa y no en la interna.
	Jaula de Faraday con esferitas Una pequeña jaula de metal con esferitas conductoras livianas suspendidas tanto por fuera como por dentro, se carga utilizando un generador electrostático. Se puede observar como las esferitas que se encuentran dentro de la jaula no sufren efecto alguno, mientras que las que se encuentran en la parte externa son cargadas y luego repelidas.
	Jaula de Faraday con electroscopios Una pequeña jaula de metal se carga utilizando un generador electrostático. Por medio de dos electrosocopios se puede observar como las cargas se distribuyen en la parte externa de la jaula.
	Rejilla cargada eléctricamente Una rejilla metálica maleable que contiene adheridas por ambos lados tiras livianas de papel, es cargada usando un generador electrostático. Al colocar esta rejilla estirada se observa la repulsión de las tiras de papel a ambos lados. Al colocarla de forma circular se observa que solamente las tiras de papel de la parte externa son repelidas.
Densidad de carga eléctrica en un conductor
	Viento eléctrico Un objeto puntiagudo es cargado eléctricamente por medio de un generador electrostático. Si este objeto esta próximo a la llama de una vela encendida se puede observar que ésta se desvía.
	Aspa giratoria Una aspa de tres brazos ubicada sobre un soporte que le permite girar, se carga eléctricamente por medio de un generador electrostático. Se puede observar que el aspa gira en sentido contrario a la dirección de las puntas de cada brazo.

Potencial eléctrico

Superficies equipotenciales
	Superficies equipotenciales cilíndricas Se produce un campo eléctrico radial y por medio de un electrodo unido a un voltímetro se ubican puntos de igual potencial eléctrico.
	Superficies equipotenciales planas Se produce un campo eléctrico entre dos placas conductoras paralelas y por medio de un electrodo unido a un voltímetro se ubican puntos de igual potencial eléctrico.
Diferencia de potencial eléctrico
	Tubo fluorescente En un campo eléctrico radial producido por la esfera mayor del generador de Van der Graff, se coloca un tubo que contiene un gas. La diferencia de potencial entre sus extremos produce una descarga interna que hace que el gas se ionice, produciéndose una coloración dentro del tubo.
	Explosión producida por un rayo Se dispone de una maqueta con una casita la cual tiene un sistema que permite observar la explosión de ella al hacerle caer un rayo. Dicha explosión se evita si se conecta el pararrayos de la casita a tierra.
	Incendio producido por un rayo Se dispone de una maqueta con dos casitas, una de las cuales tiene un pararrayos conectado a tierra. Al hacerles caer rayos, se incendia la que no posee el pararrayos.

Capacitores

Diversos tipos de capacitores según su forma
	Capacitor plano Se dispone de un capacitor de placas circulares planas paralelas al cual se le suministra carga por medio de un generador electrostático. Se puede observar la descarga entre las placas del capacitor
	Capacitor cilíndrico Se dispone de un capacitor de placas cilíndricas al cual se le suministra carga por medio de un generador electrostático. Se puede observar una fuerte descarga al unir por medio de un conductor las placas interna y externa.
	Construcción de un capacitor cilíndrico Un envase plástico de refresco cortado se forra con papel alumunio en su parte interna y externa, y se coloca una banda de papel alumunio en su base. La parte central del capacitor es de metal y tiene una esfera de anime forrada con papel aluminio en su parte superior.
Capacitores con dieléctrico entre sus placas
	Capacitancia de un capacitor con dieléctrico Utilizando un electroscopio para determinar la diferencia de potencial entre las placas de un capacitor plano, se puede observar que la capacitancia de un capacitor aumenta al colocar un dieléctricio entre sus placas.
	Potencial de ruptura de un dieléctrico Se dispone de algunos capacitores a los cuales por exceso de voltaje se le produjo una perforación en el dieléctrico que separa sus placas.
	Capacitores del Generador de Wimshurst El generador electrostático de Wimshurst posee 4 capacitores cilíndricos. Estos capacitores almacenan carga eléctrica en sus placas hasta que se alcanza una diferencia potencial suficiente, entre las esferas superiores del generador, para ionizar el aire entre ellas y producir una fuerte descarga.
	Motor Electrostático de Franklin Este es un dispositivo que está constituido por dos capacitores cilíndricos y una rueda que posee en los extremos de sus rayos dedales metálicos. Por medio de la transferencia de carga eléctrica desde los capacitores a los dedales metálicos se produce el giro de la rueda.
	Motor Electrostático Este motor se construyó en base al Motor electrostático de Franklin. Se utilizaron esferas de anime forradas con papel alumnio y los capacitores se elaboraron con botellas plásticas. Los capacitores se cargan eléctricamente por medio del Generador de Wimshurst. Se puede observar el giro de la rueda central al cargarse sus esferas por contacto con las esferas de los capacitores.
	Caramelos electrizados Pequeñas esferas metálicas se colocan en la parte interna de un capacitor cilíndrico. Al cargar el capacitor se electrizan las esferas y al tratar de coger alguna de ellas se experimenta una fuerte descarga eléctrica.
Experimentos con capacitores
	Cargas eléctricas de igual signo se repelen Dos pequeñas esferas suspendidas por hilos recubiertos con grafito se cargan eléctricamente con un capacitor previamente cargado en un Generador de Wimshurst. Se puede observar que las esferitas se separan.
	Cargas eléctricas de distinto signo se atraen Dos pequeñas esferas suspendidas por hilos recubiertos con grafito se cargan eléctricamente con capacitores previamente cargados en los terminales de un Generador de Wimshurst. Se observa que las esferitas se atraen.
	Interacción de un cuerpo aislante descargado con un cuerpo cargado eléctricamente Un capacitor cargado eléctricamente con un Generador de Wimshurst se acerca a una esfera de anime suspendida por un hilo plástico. Se puede observar como la esfera aislante se adhiere a la esfera del capacitor.
	Interacción de un cuerpo conductor descargado con un cuerpo cargado eléctricamente Un capacitor cargado eléctricamente con un Generador de Wimshurst se acerca a una esfera metálica suspendida por un hilo plástico. Se puede observar como la esfera conductora se acerca a la esfera del capacitor hace contacto con ella y es repelida.
	Esfera conductora oscilante en contacto con aislante Una esfera metálica descargada suspendida por un hilo plástico se coloca entre un capacitor cargado eléctricamente y una lámina aislante descargada. Se puede observar como la esfera metálica oscila entre ambos elementos atenuando dicha oscilación a medida que se va cargando por contacto con la esfera del capacitor.
	Esfera conductora oscilante en contacto con lámina metálica Una esfera metálica descargada suspendida por un hilo plástico se coloca entre un capacitor cargado eléctricamente y una lámina metálica. Se puede observar como la esfera metálica oscila entre ambos elementos.
	Péndulo electrostático Una esfera conductora inicialmente descargada y suspendida por un hilo aislante, se coloca entre dos capacitores cargados eléctricamente con carga de distinto signo por medio de un Generador de Wimshurst. Se observa como la esferera oscila entre las esferas de ambos capacitores.
Capacitores de uso común
	Muestrario de capacitores Se dispone de un muestrario que contiene capacitores utilizados frecuentemente en circuitos eléctricos.

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