El documento presenta tres preguntas relacionadas con la electricidad estática. 1) Describe métodos para cargar un cuerpo eléctricamente, como frotamiento o calentamiento. 2) Explica que los aislantes retienen la carga mientras que los conductores la distribuyen. 3) Define tierra eléctrica como un disipador de cargas que drena corrientes de falla para seguridad.

1. CONTENIDO DEL INFORME:
ACTIVIDAD 1
Presentar las respuestas a cada una de las preguntas, cuestionamientos inquietudes
presentadas en la sección del procedimiento.
Conclusiones generales de la experiencia
SOLUCION
1. Cree situaciones en las que genere cuerpos electrizados. ¿Cómo establecemos que un
cuerpo está cargado eléctricamente?
Se sabe que está cargado por la atracción que este presenta hacia otro cuerpo que
necesariamente no tiene que estar cargado. También se debe tener en cuenta si es conductor o
no. esta carga se obtiene luego de frotarla intensamente con un trapo de tela.
2. Demuestre mediante alguna experiencia que existe fuerza “eléctrica” y que es diferente
de la fuerza gravitacional.
Se toma el montaje de p.v.c, y ponemos un tubo a oscilar donde podemos observar como kla
gravedad funciona frente a este cuerpo; luego cargamos otro tubo y lo acercamos al cuerpo
anterior que se encuentra en carga neutra y observamos que existe una fuerza eléctrica sobre
ellos al ver como se atraen.
3. Idee un experimento en el que se muestre que existe tanto fuerza eléctrica repulsiva como
atractiva.
Para determinar la fuerza eléctrica, se tomo un tubo de p.v.c y al acercarla ya cargada a un trozo
de papel, observamos que se ve una fuerza atractiva (los papelitos se acercaban al tubo). lo mismo
ocurre al acercarlo a los vellos de la mano, estos se ven atraídos por el tubo cargado y se nota
como se erizan.
Para determinar la fuerza repulsiva, frotamos simultáneamente dos tubos de p.v.c con un pedazo
de tela, así sabemos que tienen cargas no contrarias. Finalmente colocamos un pedazo de papel
pequeño en medio de estos dos tubos, a distancias aproximadamente iguales, en este caso, el
papel no se ve atraído por ninguno de los tubos específicamente, sino que este se ve atrapado en
un campo eléctrico, donde no le dejan más alternativa que permanecer estable. Este proceso
permite demostrar que dos cargas en mismo sentido eléctrico no se atraen las unas con las otras,
sino que por el contrario se repulsan la una de la otra.

2. 4. Proponga una experiencia que permita explicar cómo se cargan los cuerpos aislantes y
conductores.
Para demostrar la carga de cuerpos aislantes se necesita la frotación de dicho cuerpo esto
ocasionara una polarización donde los átomos se alinean en dirección del campo. Para cargar un
cuerpo conductor se necesita tenerlo agarrado el cuerpo con un material aislante para que se
conserve la carga y no fluya por medio del cuerpo del experimentador que se comporta como un
camino ligero a Tierra y fácilmente el cuerpo frotado se descarga.
5. ¿Un cuerpo cargado atrae a uno neutro, que sea aislante o conductor?, ¿por qué?
Experimental mente se demostró que sí. Igual que los otros experimentos, se cargo un tubo de
p.v.c donde se pudo observar que al acercarlo a un pedazo de papel en estado NEUTRO este se
veía atraído por él.
Continuamente quisimos hacer el experimento con un pedazo pequeño de metal como una argolla
o un topito de arete, pero estos no se veían atraídos. sin embargo cuando hicimos el mismo
proceso anterior con un pedazo pequeño de papel aluminio, este si se veía atraído, por lo que
concluimos que para atraer los otros cuerpos( topo de areta y argolla), se nesesitava un campo
eléctrico mucho más grande y fuerte ya que el peso de estos materiales es mucho mayor que el de
un trozo de papel aluminio
6. ¿Existe la conservación de la carga?, de ser cierto, por qué luego de transcurrir un período
significativo de tiempo, los materiales que al ser frotados obtuvieron carga, pierden su
electrización.
S i existe. Esto se demostró al notar que al frotar un tubo de p.v.c, una barra de vidrio o una varilla
metálica, tanto estos como el trapo con que se frotaron quedaron cargados eléctricamente. Lo
que sucede es que con el transcurso del momento, el entorno se encarga de disipar estas cargas y
hacer que se vean disminuidas y que estas no se son constantes ni ideales, porque existe el
concepto de Tierra, encargado de servir como medio dispersor de carga convirtiendo cuerpos
cargados en neutros.
7. Establecer el concepto de tierra. ¿Qué experimento podríamos realizar para dilucidar
dicho concepto?
Como lo mencionamos anteriormente, Tierra es un disipador de cargas, este hace que un cuerpo
cargado eléctricamente pase a un estado neutral, esto se realiza muchas veces con fines de
seguridad.
En el laboratorio notamos que luego de cargar eléctricamente un cuerpo por frotación y ver cono
se atraía con otros cuerpos, al ponerlo en contacto con el piso, o con las paredes del aula durante
un determinado tiempo y continuamente intentar atraer un cuerpo, se notava que ya no sucedia
nada, no había campo elctrico. En este caso las paredes , y el suelo del aula actuaron como
disipadores naturales de carga eléctrica. Igualmente al cargar un cuerpo conductor y sostenerlo sin

3. ninguna forma de aislante, la carga se perdía inmediatamente, porque nuestro cuerpo se
convertía en un camino a tierra.
ACTIVIDAD 2
a) Presentar las respuestas a cada una de las preguntas, cuestionamientos inquietudes
presentadas en la sección de consulta previa.
I. ¿Qué estrategias puedes utilizar para cargar eléctricamente un cuerpo?
Se puede cargar un cuerpo mediante frotamiento o fricción. Cuando dos trozos de material se
frotan uno contra otro, los electrones son arrancados de uno y adheridos al otro. Se obtiene una
buena carga estática frotando un aislante duro contra otro blando o suave. Si se utilizan buenos
conductores es difícil obtener una carga detectable. La razón de esto es que las corrientes
compensadoras circulan muy fácilmente, dentro y entre los materiales conductores.
El lápiz es de material aislante y al electrizarse concentra los electrones en el punto de
frotamiento; la cucharilla, al ser metálica, conduce los electrones distribuyéndolos por todo el
metal
Por ello, si tomamos un objeto aislante como un bolígrafo y lo frotamos contra un jersey, se
electriza, siendo capaz de atraer pequeños trozos de papel. Sin embargo, una cucharilla metálica,
que es conductor, también se electriza al frotarla, pero no se aprecia su carga porque los
electrones se distribuyen por todo el metal, y si la tocamos pasan a nuestro cuerpo y de ahí a
tierra, ya que el metal conduce los electrones. En este caso, los electrones se desplazan creando
unacorriente eléctrica o dinámica. Por su parte, cuando los electrones se mantienen en reposo en
un objeto, se dice que la electricidad es estática, ya que no se desplazan a lo largo del cuerpo
electrizado.
Otras formas de electrizar un cuerpo
La forma más simple de electrizar un cuerpo es por frotamiento, sin embargo, también existen
otros métodos:

4. Por calentamiento
Al calentar determinados objetos, como algunos cristales de cuarzo, los electrones de su superficie
se redistribuyen, de tal forma que un extremo se carga positivamente y el otro negativamente.
Por presión
Al presionar determinados cuerpos, como el cuarzo, se produce una electrización en sus extremos.
A este fenómeno se le denomina piezoelectricidad, y por sus características de voltaje preciso y
constante es aprovechado para construir patrones de reloj utilizados en numerosos equipos
electrónicos; es un elemento imprescindible en los aparatos de radio.
Por influencia o contacto
Al entrar en el campo de acción de otro cuerpo, o en contacto entre un cuerpo electrizado y otro
que no lo está.
Estos métodos de electrizar cuerpos tienen que ver con las diferentes formas de generar energía
eléctrica, las cuales se estudiarán más adelante.
II. ¿Cómo se carga eléctricamente un material conductor y uno aislante?
Los cuerpos conductores son materiales que permiten a los electrones fluir libremente de un
átomo a otro y de una molécula a otra. Un objeto hecho de un material conductor permitirá que
las cargas sean transferidas a lo largo de su superficie. Si la carga es transferida al objeto en
una localización dada, esa carga es rápidamente distribuida a lo largo de la superficie del objeto.
La distribución de carga es el resultado del movimiento de los electrones. Puesto que los
conductores permiten que los electrones sean transportados de partícula en partícula, un objeto
cargado siempre distribuirá su carga hasta que la fuerza repulsiva total entre los electrones en
exceso sea minimizada. Si un conductor cargado es puesto en contacto con otro objeto, el
conductor puede transferir parte de su carga a aquel objeto. La transferencia de carga entre
objetos ocurre más fácilmente si el segundo es hecho de un material conductor. Los conductores
permiten transferir carga a través del movimiento libre de los electrones.
Por todo esto se debe contar con un aislante que para que las cargas no se vean transferidas
inmediatamente.
los aisladores son materiales que impiden el flujo libre de electrones de un átomo a otro y de
una molécula a otra. Si alguna carga es transferida a un aislador en una localización dada, el
exceso de carga permanecerá en la ubicación inicial de carga. Las partículas del aislador no
permiten el flujo libre de electrones.
Mientras que los aisladores no son útiles para transferencia de carga, ellos juegan un rol crítico
en las demostraciones y experimentos el electrostática. Objetos conductores son frecuentemente
montados sobre objetos aisladores. Esto es para prevenir que las cargas sean transferidas de un
objeto conductor a su alrededor.

5. III. Defina el concepto de tierra eléctricamente.
Es una cuestión de seguridad ya q por medio de un electrodo conectado a tierra se
drenan las corrientes de falla, ya seancorrientes atmosfericas o corrientes de
sobretensiones, estáticas y corrientes de cortocircuito. esto es en caso de corriente
alterna también se usa como referencia para medir tensiones de fase a tierra.
algunos sistemas tambien tienen conectado el neutro a tierra tal es el caso de
generadores y transformadores conectados en estrella esto sirven para drenar corrientes
de desbalanceo.
Poner tierra a una instalación es que los aparatos y tomas de corriente tengan un conductor de
protección, que en caso de una fuga de corriente por una falta de aislamiento, esta corriente
derive a tierra y no a tu cuerpo.
La toma de tierra es la conexión de este conductor a tierra al suelo, mediante mallas y picas
clavadas a tierra y a la cimentación de los edificios.
Además de los aparatos eléctricos se conectan a tierra las tuberías de agua, para que en caso de
algún problema con algún aparato eléctrico que funcione con agua se asegure que descarga a
tierra y no toques un grifo y te de la corriente
IV. ¿Qué diferencias encuentra entre los procesos de polarización y conducción eléctrica para
cargar positiva o negativamente un cuerpo?
Un material aislante puede verse como un conjunto de muchas cargas eléctricas dipolares
(de un lado positiva y del otro lado negativa). Si no existe estímulo externo, estas cargas
están "desordenadas"; es decir, apuntan en diferentes direcciones y la carga neta total es
igual a cero.
Cuando se aplica un campo eléctrico externo, (por ejemplo acercando el material a un
objeto fuertemente cargado eléctricamente), la carga eléctrica en el material se
POLARIZA, es decir se "ordenan" alineándose en la dirección del campo. Eso produce
que la carga total del material sea distinta de cero, lo que le da la propiedad de atraer o
repeler otros objetos.
En algunos materiales la POLARIZACIÓN es permanente y en otros sólo dura mientras
estén cerca del campo que los está polarizando.

6. La conducción de electricidad, por otra parte, es la transmisión de la carga eléctrica a través de un
cable u otro cuerpo. La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo de permitir el paso de
la corriente eléctrica a través de sí. También es definida como la propiedad natural característica
de cada cuerpo que representa la facilidad con la que los electrones (y huecos en el caso de los
semiconductores) pueden pasar por él. Varía con la temperatura
V. ¿Qué es el efecto punta electrostáticamente hablando?
Es el nombre de un efecto que se produce por la acumulación de energía en esta parte de un
cuerpo. Cuando un material posee carga eléctrica, esta se distribuye por todo el cuerpo
(superficie, si se trata de conductores). La densidad de carga es la carga por unidad de volumen o
superficie en el cuerpo de manera que si la carga se distribuye en el cuerpo, su densidad será
mayor en las zonas de menos volumen o menos superficie. Por esto se produce una acumulación
de energía en las zonas del material acabadas en punta donde su volumen es menor y se
concentra mayor cantidad de carga, de manera que si el material está expuesto a un campo
eléctrico externo, tenderá a interactuar con éste por la zona de mayor densidad de carga, es decir,
en la punta.
VI. ¿Qué es el viento iónico?
Cuando los conductores metálicos terminan en punta se acumula mucha carga en ellas, la
densidad de carga es muy alta y en las proximidades se crea un intenso campo que ioniza
el aire.
Las puntas cargadas positivamente producen viento eléctrico positivo.
Las puntas cargadas negativamente producen viento eléctrico negativo
VII. ¿Cómo funciona un pararrayos?
El pararrayos está formado por una antena metálica, que termina en punta, con una bola de cobre
o platino. La barra está unida a tierra por un cable conductor, que lleva la descarga hacia el suelo.
En la punta del pararrayos aparecen intensas cargas positivas que crean iones positivos que al
ascender reducen la carga negativa de la tormenta eléctrica, al mismo tiempo que atraen hacia
abajo las cargas negativas. Cuando se produce la descarga eléctrica tiende a seguir la línea de los
iones hasta chocar con el pararrayos. La potente corriente se desplaza por el cable y llega a tierra
sin producir ningún daño.
Es por eso que los lugares más altos como antenas de radio, o edificios suelen tener uno. Para así
evitar que los rayos caigan en cualquier otro lado y provoquen alguna desgracia.
VIII. ¿Utilizando los conceptos de inducción y polarización eléctrica explique como funciona un
generador electrostático de Van der Graff?

7. El generador de Van der Graff, GVG, es un aparato utilizado para crear grandes voltajes. En
realidad es un electróforo de funcionamiento continuo.
Se basa en los fenómenos de electrización por contacto y en la inducción de carga. Este efecto es
creado por un campo intenso y se asocia a la alta densidad de carga en las puntas.
Funcionamiento
Una correa transporta la carga eléctrica que se forma en la ionización del aire por el efecto de las
puntas del peine inferior y la deja en la parte interna de la esfera superior.
Veamos el funcionamiento de uno didáctico construido con un rodillo inferior recubierto de
moqueta de fibra y el rodillo superior hecho de metal.
El rodillo inferior está fuertemente electrizado (+), por el contacto y separación (no es un
fenómeno de rozamiento) con la superficie interna de la correa de caucho. Se electriza con un tipo
de carga que depende del material de que está hecho y del material de la correa. Ver escala
triboeléctrica.
El rodillo induce cargas eléctricas opuestas a las suyas en las puntas del “peine” metálico.
El intenso campo eléctrico que se establece entre el rodillo y
las puntas del “peine” situadas a unos milímetros de la banda,
ioniza el aire.
Los electrones del peine no abandonan el metal pero el fuerte
campo creado arranca electrones al aire convirtiéndolo en
plasma.
El aire ionizado forma un plasma conductor -efecto Corona- y
al ser repelido por las puntas se convierte en viento eléctrico
negativo.
El aire se vuelve conductor, los electrones golpean otras
moléculas, las ionizan, y son repelidas por las puntas acabando
por depositarse sobre la superficie externa de la correa .
Las cargas eléctricas negativas (moléculas de aire con carga negativa) adheridas a la superficie
externa de la correa se desplazan hacia arriba. Frente a las puntas inferiores el proceso se repite y
el suministro de carga está garantizado.
La carga del rodillo inferior es muy intensa porque la carga que se forma al rozar queda acumulada
y no se retira, mientras que las cargas depositadas en la cara externa de la correa se distribuyen en
toda la superficie, cubriéndola a medida que va pasando frente al rodillo. La densidad superficial
de carga en la correa es mucho menor que sobre el rodillo.
Por la cara interna de la correa van cargas opuestas a las del cilindro, pero estas no intervienen en
los procesos de carga de la esfera.

8. Recuerda que la correa no es conductora y la carga depositada sobre ella no se mueve sobre su
superficie.
Parte superior
Supongamos que nuestro generador tiene un rodillo de teflón que se carga negativamente por
contacto con la correa. Este rodillo repele los electrones que llegan por la cara externa de la
correa.
El peine situado a unos milímetros frente a la correa tiene un campo eléctrico inducido por la
carga del cilindro y de valor intenso por efecto de las puntas. Las puntas del peine se vuelven
positivas y las cargas negativas se van hacia el interior de la esfera.
Un generador de Van der Graff no funciona en el vacío.
La eficacia depende de los materiales de los rodillos y de la correa.
El generador puede lograr una carga más alta de la esfera si el rodillo superior se carga
negativamente e induce en el peine cargas positivas que crean un fuerte campo frente a él y
contribuyen a que las cargas negativas se vayan hacia la parte interna de la esfera.
El campo creado en el “peine” por efecto de las puntas ioniza el
aire y lo transforma en plasma con electrones libres chocando
con moléculas de aire. Las partículas de aire cargadas
positivamente se alejan de las puntas (viento eléctrico positivo).
Las cargas positivas neutralizan la carga de la correa al chocar
con ella. La correa da la vuelta por arriba y baja descargada.
El efecto es que las partículas de aire cargadas negativamente se
van al peine y le ceden el electrón que pasa al interior de la
esfera metálica de la cúpula que adquiere carga negativa.
Por el efecto Faraday (que explica el por qué se carga tan bien
una esfera hueca) toda la carga pasa a la esfera y se repele
situándose en la cara externa. Gracias a esto la esfera sigue
cargándose hasta adquirir un gran potencial y la carga pasa del
peine al interior.

9. b) Explicar el funcionamiento de cada uno de los aparatos.
MAQUINA DE WIMSHURST
La maquina de Wimshurst es un generador electrostático que funciona por frotamiento y por
inducción, lo que permite acumular electricidad estática a potenciales relativamente altos. Se
compone por dos discos circulares de plexiglass de 31 cm de diámetro que giran
en sentido contrario. Cada una de los discos lleva una serie de sectores en su superficie externa
cercana al perímetro. En el frente de cada disco están montadas diagonalmente los
compensadores los cuales pueden ser rotados en sus ejes. Los compensadores son varillas
metálicas cuyos dos extremos terminan en pinceles de alambres los cuales frotan sobre los
sectores metálicos opuestos.
La corriente es colectada por peines en forma de herradura que abrazan ambos discos. uno
recoge cargas positivas y el otro cargas negativas.
Estos peines esta conectados a los electrodos que es donde se produce la chispa.
Existen dos botellas de Leyden las cuales se conectan mediante las varillas para
producir una chispa más retardada pero más fuerte.
Las terminales están conectadas a las botellas de Leyden.
VAN DE GRAFF
El generador consiste en una cinta transportadora de material aislante motorizada, que transporta
carga a un terminal hueco. La carga es depositada en la esfera por inducción en la cinta, ya que la
varilla metálica o peine, esta muy próxima a la cinta pero no en contacto. La carga, transportada
por la cinta, pasa al terminal esférico nulo por medio de otro peine o varilla metálica que se
encarga de producir energía, esto hace que las partículas o moléculas de energía que se
encuentran dentro de la esfera al hacer contacto con otro cuerpo similar( que produzca energía)
absorba a aquella produciendo estática en el cuero capilar.