Guía didáctica ¿CÓMO SE PUEDE ELECTRIZAR UN CUERPO?

Institución:         

Docentes:   Luis Fernando Posada M

Área:          Ciencias naturales Grado: 11º

Asignatura: Física

Objetivo:

Identificar las diferentes formas de electrizar cuerpos, determinando el concepto de electrón.

Para realizar la siguiente actividad, es necesario tener los siguientes materiales:  Esfera  de icopor,  papel de aluminio, cuerda de  hilo,  globo, teflón, guante quirúrgico,  tijeras.

Existen tres formas básicas de modificar la carga neta de un cuerpo: frotamiento,  contacto e inducción. En todos estos mecanismos actúa el principio de conservación de la carga, que nos dice que la carga no se crea (por contacto, frotamiento ni inducción) solo se transfiere de un cuerpo a otro. A continuación veremos unas de las principales características de los diferentes mecanismos de electrización.

¿Cómo lo haremos?

PÉNDULO ELECTROSTÁTICO CASERO

Se hace un péndulo electrostático, envolviendo la esfera de icopor con el papel de aluminio, luego se  amarra en un extremo el hilo.  Para realizar el experimento se necesita electrizar un globo.

¿Qué mecanismo de electrización utilizarías?  ¿Cómo se encuentran las cargas del globo y el péndulo inicialmente?  Ahora electriza el globo frotándolo a tu cabello. Observa

Si acercas el globo electrizado al péndulo electrostático; sin tocarlo.  ¿Qué le sucede al péndulo?  ¿Qué mecanismo de electrización estas utilizando, al acercar el globo al péndulo? Dibuja el movimiento de la bola de icopor.  Explica.

 ¿Cómo se encuentran las cargas del globo y el  péndulo luego de acercarlos? Acerca el globo cargado a unos papeles picados, ¿Qué sucede con los papeles? ¿Cómo explicarías este fenómeno?

En la actividad anterior, el globo se carga  por frotamiento o fricción,  se transfieren electrones por la fricción del contacto de un material con el otro. Aun cuando los electrones más internos de un átomo están fuertemente unidos al núcleo, de carga opuesta, los más externos de muchos átomos están unidos muy débilmente y pueden desalojarse con facilidad. La fuerza que retiene a los electrones exteriores en el átomo varia de una sustancia a otra.

                        

          

TRANSFERENCIA DE ELECTRONES

En esta actividad, corta un trozo de teflón   (50 cm aproximadamente.)  Colócate los guantes quirúrgicos. Ahora toma el teflón desde el centro de la tira y con el guante frótalo varias veces. Observa.

¿Qué sucede con las tiras de teflón? ¿Cómo es la carga de las tiras del teflón? Explica.  ¿Quién cede electrones y quién recibe electrones, es decir, quién posee carga positiva y quién queda con carga  negativa?  Si acercas el guante a una de las cintas de teflón, ¿Qué observas?

Ahora frota el globo contra tu cabello varias veces, para que haya transferencia de electrones entre el pelo y el globo, luego acerca el globo hacia las tiras de teflón.  ¿Se repelen o atraen? ¿El globo qué carga posee después de ser frotado?  Si tenemos un chorro de agua, con un flujo débil, y acercamos el globo cargado después de frotarlo ¿qué le sucede al chorro de agua? ¿Qué carga posee el globo y el agua?  Explica y fundamenta tu respuesta.

 

Es posible transferir electrones de un material a otro por simple contacto, este proceso se llama carga por contacto.

La inducción es un proceso de carga de un objeto sin contacto directo. Cuando permitimos que las cargas salgan de un conductor por contacto, decimos que lo estamos poniendo a tierra.

Durante las tormentas eléctricas se llevan a cabo procesos de carga por inducción. La parte inferior de las nubes, de carga negativa, induce una carga positiva en la superficie terrestre.

 ¿A qué se le llama material conductor o aislante? Qué ejemplos puedes dar de cada uno, nombra por lo menos tres de cada uno. De los materiales utilizados en las actividades anteriores, índica cuál de ellos son conductores y aislantes.

¿Qué se mueve con la electrización? ¿Cuál es la función de los alambres conductores? ¿Qué se necesita para generar electricidad? ¿Será que todos los materiales sirven para conducir electricidad?

Averigua otros ejemplos para los diferentes métodos de electrización que puedas observar en tu vida cotidiana.

De las imágenes anteriores, ¿Qué tipo de electrización se observa? Analízalas y explica.

Electrización: Física entretenida ¿Como se producen los rayos?  Electrizar    Contacto   Inducción Frotamiento  Métodos de electrizar: Video Experimentos de electrostática  Video   Video II

Veamos otros imágenes diferentes:

Formas de electrizar un cuerpo   Cargas eléctricas  Cargas eléctricas II   Cargas eléctricas III