Este documento presenta los objetivos, fundamentos teóricos, materiales y procedimientos de un experimento sobre electrización realizado por estudiantes de ingeniería agroindustrial en la Universidad Nacional de Santa. El experimento incluye las electrización de materiales a través del frotamiento, la construcción de un péndulo electrostático y un electroscopio, y demuestra la existencia de dos tipos de cargas eléctricas a través de la atracción y repulsión.
1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
FACULTAD DE INGENIERIA
E.A.P AGROINDUSTRIAL
ELECTRIZACION.
CURSO
:FÍSICA II.
GRUPO : “B”
DOCENTE
:PEDRO PAREDES.
INTEGRANTES
: MUÑOZ ROJAS ANDREA GISELA.
: VEGA VIERA JHONAS ABNER.
:MOYA CHAUCA GLEICER DELILACH
:DE LA CRUZ JARA OSCAR
CICLO:
“IV”
NUEVO CHIMBOTE - PERÚ
2013
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ELECTRIZACION
I.
OBJETIVOS
Electrizar materiales por frotamiento, conducción e inducción.
Comparar la existencia de dos clases de cargas eléctricas.
II.
FUNDAMENTO TEORICO
Se dice que un cuerpo esta electrizado cuando después de ser frotado
con otro material adquiere la propiedad de atraer otros cuerpos más
livianos. Las primeras observaciones sistemáticas de objetos electrizados
fueron realizados por los griegos 600 a.c. sin embargo se necesitaron
muchos años más para que dichas observaciones se hicieras
cuantitativamente, Charles Coulomb logra expresar matemáticamente la
interacción eléctrica entre cuerpos electrizados.
III.
MATERIAL Y EQUIPO
-
IV.
06 sorbetes plásticos
Papel higiénico
Papel metálico.
Globos
- Un metro de hilo
- Una barra de plastilina
- un electroscopio
PROCEDIMIENTO
4.1. Frotamiento
a. Recortar pequeños trocitos de papel y situarlos sobre la mesa.
b. Tomar un sorbete plástico por un extremo y aproximarlo a los
trozos de papel, observando que no son atraídos por el sorbete.
Repetir esta operación con la barra de vidrio, obteniéndose el
mismo resultado.
c. Tomar el sorbete por un extremo, y frotarlo energéticamente con
papel higiénico y luego aproximarlo a los trocitos de papel,
observando cómo éstos son atraídos. Repetir la misma operación
con la barra de vidrio y anote todas sus observaciones.
4.2. Péndulo electrostático
a. Construir un péndulo electrostático según la figura.
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b. Tomar un sorbete y aproximar un extremo al péndulo.
Observar lo sucedido. Repetir con la barra de vidrio.
Observamos que no sucede nada con el péndulo ya que el sorbete y
la barra de vidrio no están cargados.
c. Frotar un sorbete con papel higiénico, luego tocar con éste la
esfera del péndulo. Observar lo sucedido. Repetir con la barra
de vidrio. Anote sus resultados.
Pues observamos que el sorbete al frotarse con el papel higiénico
queda cargado negativamente y al acercarlo al péndulo este
reaccionara atrayéndose al sorbete, de mismo modo la barra de
vidrio que se cargó positivamente y al acercar al péndulo ya
descargado anteriormente también lo atrae.
d. Descargue el péndulo eléctrico tocando su superficie metálica
con la mano(realice esta operación cada vez que se pida
descargar el péndulo). Con lavarilla previamente friccionada,
toque nuevamente el péndulo. Luegoacerque el mismo sobre
un sorbete cargado. ¿Qué sucede con la esferacargada de
papel metálico?
Los objetos metálicos también se pueden electrizar siempre que se
tome la precaución de no tocarlos para evitar que se deselectricen.
Se puede confirmar electrizando la varilla metálica de un
destornillador (normalmente el mango es de un material aislante) o
la esfera metálica de una máquina electrostática, como las
disponibles en el laboratorio. En todas las experiencias se puede
comprobar que la intensidad de las fuerzas eléctricas disminuye
rápidamente con la distancia.
4.3. Diferentes clases de cargas
a. Descargue el péndulo eléctrico
b. Frotar el sorbete de plástico con el papel higiénico y tocar la
esfera delpéndulo con un extremo. Intentar aproximar de
nuevo el sorbete delpéndulo. Observar y anotar lo sucedido.
Solo unos segundos se adherirán pero al cabo de algunos segundos
se alejarán de ella. La atracción inicial se explicará más adelante; la
repulsión siguiente es debida a una fuerza aparece simplemente
cuando dos cuerpos se electrizan del mismo modo.
c. Frotar inmediatamente después la barra de vidrio con el papel
higiénico yaproximarla al péndulo. Observar y anotar lo
sucedido.
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La barra de vidrio adquiere carga positiva. En todos los casos, el
objeto frotado y el frotador adquieren cargas de signo contrario y,
por tanto, se atraen.
4.4. Atracción y repulsión de cargas
a. Tomar el sorbete por un extremo, frotarlo con papel
higiénico y tocar el péndulo eléctrico con el mismo ¿Qué
ha sucedido?
Al acercar el sorbete, el péndulo se atrae hacia este objeto. Al
frotarse el sorbete con el papel, este primero queda cargado
negativamente y esto hace que la bolita de papel metálico se
atraiga.
b. Aproximar nuevamente el sorbete al péndulo ¿Qué
sucede?
Posiblemente este ya no se atraiga con tanta facilidad como en
el primero, esto es porque ya no está cargado como al inicio.
c. Descargue el péndulo eléctrico. frotar la barra de vidrio
con el papel higiénico y tocar la misma al péndulo
eléctrico ¿Qué ha sucedido?
Cuando se frota la barra de vidrio con el papel, esta se carga
negativamente. Y al acercarlo al péndulo este atrae.
d. Aproximar nuevamente la barra de vidrio ¿Qué observa?
anote sus conclusiones.
Ya no se vuelve a atraer mucho.
e. Descargue nuevamente el péndulo. cargar el péndulo
con el sorbete y aproximar enseguida la barra de vidrio
frotando con el papel higiénico. anote lo sucedido.
Estos se repelen porque tienen igual carga.
4.5. Electroscopio Elemental.
a. Efectuar la construcción del electroscopio como se muestra en
la figura.
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b. Tomar un sorbete por un extremo, frotarlo con el papel
higiénico y tocar el extremo libre del electroscopio. Anote sus
resultados
Sucede una electrización por contacto, que consiste en la
consecuencia de un flujo de cargas negativas de un cuerpo a otro. Si
el cuerpo cargado es positivo es porque sus correspondientes átomos
poseen un defecto de electrones, que se verá en parte compensado
por la aportación del cuerpo neutro cuando ambos entran en
contacto, El resultado final es que el cuerpo cargado se hace menos
positivo y el neutro adquiere carga eléctrica positiva. Aun cuando en
realidad se hayan transferido electrones del cuerpo neutro al cargado
positivamente, todo sucede como si el segundo hubiese cedido parte
de su carga positiva al primero. En el caso de que el cuerpo cargado
inicialmente sea negativo, la transferencia de carga negativa de uno
a otro corresponde, en este caso, a una cesión de electrones.
c. Repetir el experimento tocando con el sorbete previamente
frotada la parte metálica del electroscopio repetidamente y
anotar sus resultados observados.
Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de electrones =
número de protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el
otro con carga negativa. Por lo que al tocar con el sorbete el papel
aluminio previamente frotado se produce una electrización por
contacto esta vez de forma inversa, del papel al sorbete.
4.6. Electróforo
a. ¿Cuál es el principio de funcionamiento de un electróforo?
El electróforo funciona de la siguiente manera:
En primer lugar, frotamos la superficie superior de la torta de resina
o de la lámina aislante con la piel de gato o conejo (del lado de los
pelos), o con un tejido de lana, a fin de que la superficie quede
cargada negativamente por fricción. Una vez que el aislante está
cargado, acercamos el disco metálico sosteniéndolo por el mango
aislante (figura 1), con lo que tanto el disco conductor, como la torta
de resina o la lámina aislante, se polarizan, situándose las cargas
negativas del conductor en la superficie superior como consecuencia
de la repulsión ejercida por las cargas negativas que el material
aislante tiene en su superficie.
Apoyamos el disco conductor encima del aislante, en contacto. Como
el aislante tiene exceso de carga negativa su potencial es negativo;
como están próximos, el potencial del disco metálico neutro también
es negativo.
Conectamos el disco conductor a tierra (si no tenemos algo que sirva
de toma de tierra, basta con que lo toquemos con un dedo); como la
tierra está a potencial de 0 V y el disco metálico tiene un potencial
negativo, el disco tiende a perder carga negativa.
Se origina una corriente de carga negativa (circulación de electrones)
desde el disco hasta la tierra, que cesa cuando el potencial del disco
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es 0 V. Esto sucede cuando el disco queda cargado positivamente de
forma que su potencial positivo se anula con el negativo generado
por el aislante, con lo que el potencial total es de 0 V. Dicho de otra
manera, así referimos a tierra el potencial de la cara superior del
material aislante.
Desconectamos el disco metálico de la toma de tierra, el potencial
eléctrico sigue siendo de 0 V.
Separamos el disco metálico del aislante, agarrándolo por el mango,
ya que si tocásemos el disco con la mano, en el momento en que
alejásemos el disco de la lámina aislante, el potencial del disco
pasaría de 0 V a un potencial positivo, con lo que electrones de
nuestro cuerpo pasarían al disco, descargándolo. Esta acción de
alejar el disco del material aislante cargado es la que inducirá en el
disco metálico una carga de algunos miles de voltios.
b. ¿Cómo se puede realizar un experimento con un electróforo?
El electróforo funciona de la siguiente manera:
En primer lugar, frotamos la superficie superior de la torta de
resina o de la lámina aislante con la piel de gato o conejo (del
lado de los pelos), o con un tejido de lana, a fin de que la
superficie quede cargada negativamente por fricción. Una vez que
el aislante está cargado, acercamos el disco metálico
sosteniéndolo por el mango aislante (figura 1), con lo que tanto el
disco conductor, como la torta de resina o la lámina aislante, se
polarizan, situándose las cargas negativas del conductor en la
superficie superior como consecuencia de la repulsión ejercida por
las cargas negativas que el material aislante tiene en su
superficie.
Apoyamos el disco conductor encima del aislante, en contacto.
Como el aislante tiene exceso de carga negativa su potencial es
negativo; como están próximos, el potencial del disco metálico
neutro también es negativo.
Conectamos el disco conductor a tierra (si no tenemos algo que
sirva de toma de tierra, basta con que lo toquemos con un dedo);
como la tierra está a potencial de 0 V y el disco metálico tiene un
potencial negativo, el disco tiende a perder carga negativa. Se
origina una corriente de carga negativa (circulación de electrones)
desde el disco hasta la tierra, que cesa cuando el potencial del
disco es 0 V. Esto sucede cuando el disco queda cargado
positivamente de forma que su potencial positivo se anula con el
negativo generado por el aislante, con lo que el potencial total es
de 0 V. Dicho de otra manera, así referimos a tierra el potencial
de la cara superior del material aislante.
Desconectamos el disco metálico de la toma de tierra, el potencial
eléctrico sigue siendo de 0 V.
Separamos el disco metálico del aislante, agarrándolo por el
mango, ya que si tocásemos el disco con la mano, en el momento
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en que alejásemos el disco de la lámina aislante, el potencial del
disco pasaría de 0 V a un potencial positivo, con lo que electrones
de nuestro cuerpo pasarían al disco, descargándolo. Esta acción
de alejar el disco del material aislante cargado es la que inducirá
en el disco metálico una carga de algunos miles de voltios.
4.7. ELECTRÓMETRO
a. Investigue el principio de funcionamiento de un electrómetro.
Se denomina electrómetro a un electroscopio dotado de una escala.
Los electrómetros, al igual que los electroscopios, han caído en
desuso debido al desarrollo de instrumentos electrónicos de precisión.
Uno de los modelos de electrómetro consiste en una caja metálica en
la cual se introduce, debidamente aislada por un tapón aislante, una
varilla que soporta una lámina de oro muy fina o una aguja de
aluminio, apoyada en este caso de tal manera que pueda girar
libremente sobre una escala graduada.
Al establecer una diferencia de potencial entre la caja y la varilla con
la lámina de oro (o la aguja de aluminio), esta es atraída por la pared
del recipiente. La intensidad de la desviación puede servir para medir
la diferencia de potencial entre ambas.
b. ¿Cómo
se
pueden
realizar
experimentos
con
este
instrumento?
El electróforo funciona de la siguiente manera:
En primer lugar, frotamos la superficie superior de la torta de resina
o de la lámina aislante con la piel de gato o conejo (del lado de los
pelos), o con un tejido de lana, a fin de que la superficie quede
cargada negativamente por fricción. Una vez que el aislante está
cargado, acercamos el disco metálico sosteniéndolo por el mango
aislante, con lo que tanto el disco conductor, como la torta de resina
o la lámina aislante, se polarizan, situándose las cargas negativas del
conductor en la superficie superior como consecuencia de la repulsión
ejercida por las cargas negativas que el material aislante tiene en su
superficie.
Apoyamos el disco conductor encima del aislante, en contacto. Como
el aislante tiene exceso de carga negativa su potencial es negativo;
como están próximos, el potencial del disco metálico neutro también
es negativo.
Conectamos el disco conductor a tierra (si no tenemos algo que sirva
de toma de tierra, basta con que lo toquemos con un dedo); como la
tierra está a potencial de 0 V y el disco metálico tiene un potencial
negativo, el disco tiende a perder carga negativa. Se origina una
corriente de carga negativa (circulación de electrones) desde el disco
hasta la tierra, que cesa cuando el potencial del disco es 0 V. Esto
sucede cuando el disco queda cargado positivamente de forma que su
potencial positivo se anula con el negativo generado por el aislante,
con lo que el potencial total es de 0 V. Dicho de otra manera, así
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referimos a tierra el potencial de la cara superior del material
aislante.
Desconectamos el disco metálico de la toma de tierra, el potencial
eléctrico sigue siendo de 0 V.
Separamos el disco metálico del aislante, agarrándolo por el mango,
ya que si tocásemos el disco con la mano, en el momento en que
alejásemos el disco de la lámina aislante, el potencial del disco
pasaría de 0 V a un potencial positivo, con lo que electrones de
nuestro cuerpo pasarían al disco, descargándolo. Esta acción de
alejar el disco del material aislante cargado es la que inducirá en el
disco metálico una carga de algunos miles de voltios.
Ahora el disco metálico ha quedado cargado positivamente; si tiene
una carga suficiente y acercamos un dedo al disco sin tocarlo,
veremos que salta una chispa entre nuestro dedo y el disco, que
quedará así descargado.
4.8. Conducción de la Electricidad
a. Construir dos electroscopios.
b. Cargar un electroscopio eléctricamente
c. Colocar el sorbete sin frotarlo en la parte superior. Anote los
resultados.
Si acercamos el sorbete al electroscopio, la carga negativa será
atraída hacia el extremo más cercano del sorbete, mientras que la
carga positiva se acumulará en el otro extremo, es decir que se
distribuirá entre la superficie del sorbete y las pequeñas hojas de
papel aluminio volverían a cerrarse ya que inicialmente debido al
frotamiento estas se habían cargado.
d. Frotar la barra de vidrio con la seda tocar el electroscopio.
¿Cómo queda cargado el electroscopio?
Cuando se frota una barra de vidrio con seda, el vidrio queda cargado
positiva y la seda negativa, de modo que al hacer contacto se
produce electrización por contacto
los dos extremos libres del
electroscopio quedaron cargados positivamente y como las cargas de
un mismo signo se rechazan las hojas del electroscopio se separan.
Si ahora alejamos la barra, las cargas positivas y negativas del
electroscopio vuelven a redistribuirse, la fuerza de repulsión entre las
hojas desaparece y se juntan nuevamente.
¿Qué pasa si tocamos con un dedo el extremo del electroscopio
mientras esta cerca de la barra de vidrio cargado? La carga negativa
acumulada en ese extremo "pasará" a la mano y por lo tanto el
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electroscopio queda cargado positivamente. Debido a esto las hojas
no se juntan cuando alejamos la barra de vidrio.
4.9. Inducción electrostática
a.Evitando el contacto aproximar la varilla de vidrio frotado sobre
un péndulo metálico. Anote sus resultados.
La inducción es un proceso de carga de un objeto sin contacto
directo. Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo
que está neutro. Cuando se acerca un cuerpo electrizado a un cuerpo
neutro, se establece una interacción eléctrica entre las cargas del
primero
y
las
del
cuerpo
neutro.
Como resultado de esta interacción, la distribución inicial se altera: el
cuerpo electrizado provoca el desplazamiento de los electrones libres
del cuerpo neutro. En este proceso de redistribución de cargas, la
carga neta inicial no ha variado en el cuerpo neutro, pero en algunas
zonas se carga positivamente y en otras negativamente.
Se dice que aparecen cargas eléctricas inducidas. Entonces el cuerpo
electrizado, denominado inductor, induce una carga con signo
contrario en el cuerpo neutro y por lo tanto lo atrae.
b. A continuación, manteniendo el electroscopio cargado próximo
al descargado toque con su dedo por un instante la parte
metálica del electroscopio descargado y retirar el electroscopio
cargado. ANOTE SUS OBSERVACIONES.
¿Qué pasa si tocamos con un dedo el extremo del electroscopio
mientras esta cerca del electroscopio descargado? La carga negativa
acumulada en ese extremo "pasará" a la mano y por lo tanto el
electroscopio descargado al ser tocado por el dedo fluye la carga
hasta quedar cargado positivamente. Debido a esto las hojas se
juntan cuando tocamos a un electroscopio descargado; funcionamos
como un medio para realizar la electrización desde un electroscopio
cargado a uno descargado.
4.10. Poder de la puntas
a. Construir el siguiente equipo según la gráfica, siendo la flecha
de papel metálico.
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b. Cargar la varilla y acercar a la flecha. Anote sus
observaciones.
La barra se ha cargado negativamente por lo que repelerá a los
electrones de la flecha de aluminio.
c. Cargar un sorbete y acercar a la flecha. Anote sus
observaciones.
El sorbete se ha cargado positivamente lo que provoca que los
electrones de la flecha se redistribuyan y se organizan de modo que
en la punta se encuentran las cargas positivas y en el otro extremo la
otra carga.
d. ¿Por qué la flecha de papel metálico, se orienta
perpendicularmente a la superficie cargado?
En las puntas de los cuerpos cargados existe una gran densidad
eléctrica por ser su superficie muy pequeña y su carga grande.
Luego, podemos decir que la descarga por convección se produce en
las puntas pues allí existe una gran densidad eléctrica.
CUESTIONARIO
1. Investigue como se puede obtener la electricidad estática en
grandes cantidades.
FORMACIÓN Y DESARROLLO DE LA ELECTRICIDAD ESTÁTICA.A continuación
vamos a mostrar un ejemplo de cómo se puede producir las concentraciones
de electricidad estática en el espacio. Su desarrollo puede ser parecido a
como, aquí en la Tierra se producen las tormentas eléctricas, sólo que de
forma seca (sin agua). Aquí los protones y electrones se acumulan por
separado, aunque no siempre lo puedan hacer en la misma posición, como
podemos ver en la figura.
Las descargas se producen por la entrada en contacto entre las dos clases
de partículas eléctricas de distinta polaridad. Primero entre ellas se
establece una comunicación previa de tanteo que polariza la propia carga
antes de producirse la verdadera descarga. Además de las descargas que se
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producen a tierra, hay otras que se desarrollan entre nubes de distinta
polaridad, que son las que producen la mayor parte de los relámpagos.
2. ¿Qué problemas ocasionaría las descargas de cargas estáticas a las
personas y equipos electrónicos? De 5 ejemplos
La electricidad estática puede ocasionarnos descargas o lo que llamamos
"toques". Si usted camina sobre una alfombra o tapete, su cuerpo recoge
electrones y cuando toca algo metálico, como es el picaporte de la puerta o
cualquier otra cosa con carga positiva, la electricidad produce una pequeña
descarga entre el objeto y sus dedos, lo que, además de sorpresivo, a
veces, resulta un tanto doloroso.
Otra manifestación de la electricidad estática son los relámpagos y truenos
de una tormenta eléctrica: las nubes adquieren cargas eléctricas por la
fricción de los cristales de hielo que se mueven en su interior, y esas cargas
de electrones llegan a ser tan grandes que éstos se precipitan hacia el suelo
o hacia otra nube, lo cual provoca el relámpago y éste el trueno. El
relámpago viaja a la velocidad de la luz (más de 300 mil kilómetros por
segundo) y el trueno a la velocidad del sonido (poco más de 300 metros por
segundo). Por esta razón es que primero vemos el relámpago y después
escuchamos el trueno.
Existen termoeléctricas llamadas de "ciclo combinado"; en ellas, los gases
calientes de la combustión del gas natural que pasaron por la turbina
pueden volverse a aprovechar, introduciéndolos a calderas que generan
vapor para mover otra turbina y un segundo generador.
Si se produce una descarga electrostática en presencia de combustible y su
voltaje es suficientemente grande, puede provocar la ignición de los vapores
que se desprenden del combustible. Este es un peligro presente en las
estaciones de servicio y es una de las razones por las que es aconsejado
parar el motor mientras se carga el vehículo con gasolina.
3. ¿Por qué los metales se les considera buenos conductores de
electricidad?
La ciencia de materiales define un metal como un material en el que existe
un traslape entre la banda de valencia y la banda de conducción en su
estructura electrónica (enlace metálico). Esto le da la capacidad de conducir
fácilmente calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la
luz, lo cual le da su peculiar brillo.
Estas propiedades se deben al hecho de que los electrones exteriores están
ligados sólo ligeramente a los átomos, formando una especie de mar
(también conocido como mar de Drude), que se conoce como Enlace
metálico.
Un enlace metálico es un enlace químico que mantiene unidos los átomos
(Unión entre cationes y los electrones de valencia) de los metales entre sí.
Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que
produce estructuras muy compactas. Se trata de redes tridimensionales que
adquieren la estructura típica de empaquetamiento compacto de esferas. En
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este tipo de estructura cada átomo metálico está rodeado por otros doce
átomos (seis en el mismo plano, tres por encima y tres por debajo).
Además, debido a la baja electronegatividad que poseen los metales, los
electrones de valencia son extraídos de sus orbitales y tiene la capacidad de
moverse libremente a través del compuesto metálico, lo que otorga las
propiedades eléctricas y térmicas de los metales.
4. Los electrones libres de un metal tienen masa y por tanto tienen
peso, son atraídos gravitacionalmente hacia la tierra ¿Por qué
entonces no se depositan todos en la parte inferior del conductor
como lo hacen los sedimentos en el lecho de un río?
Porque la atracción gravitatoria que experimentan es cero, comparada con
las fuerzas de repulsión y atracción entre ellos y otros electrones o los
átomos de la estructura metálica.
Entonces, ésta fuerza gana de lejos a los efectos de la gravedad.
5. ¿Cómo se producen los rayos en la atmósfera terrestre?
Cuando se forman nubes densas en una tormenta, debido a los movimientos
de grandes masas de aire y de agua, en el interior de la nube se crean zonas
con cargas positivas y cargas negativas. Entre estas zonas existen grandes
diferencias de potencial, al igual que entre la nube y la superficie de la Tierra
(en ocasiones estas diferencias potencial pueden llegar a los 100 millones de
voltios).
Debido a ello se producen descargas eléctricas a las que llamamos rayos,
que van acompañados de liberación de energía en forma luminosa y en
forma de sonido (el trueno). Hay rayos que se forman por descargas entre
zonas de una misma nube, con cargas de distinto signo, entre dos nubes o
entre la nube y la superficie terrestre.
¿Por qué se produce la luz? Debido a la gran diferencia de potencial se
producen descargas de electrones desde la zona negativa a la zona positiva,
lo que a su vez produce una ionización del aire. El aire se vuelve conductor
cuando los electrones y los átomos ionizados se mueven con rapidez, lo que
hace que a su vez choquen con otros átomos dando lugar a nuevas
ionizaciones. la luz emitida corresponde a la energía desprendida cuando los
átomos ionizados y los electrones se recombinan de nuevo.
6. ¿Qué es una conexión a tierra? ¿Por qué será importante?
Es un sistema que asegura que, ante cualquier falla de aislamiento, las
partes metálicas de todo artefacto eléctrico descarguen la corriente eléctrica
a tierra, sin afectar al usuario.
A través de un "tercer cable o alambre" incorporado en los enchufes y cables
eléctricos. El tercer cable recibe el nombre de tercer conductor. Este tercer
conductor representa la CONEXION A TIERRA DE PROTECCION que debe
estar presente en todo artefacto, extensión o instalación eléctrica. La
CONEXION A TIERRA establece la unión eléctrica entre el armazón metálico
de los artefactos eléctricos, el tablero y la puesta a tierra.
La puesta a tierra (electrodo a tierra o malla) será ubicada en el terreno
debajo de la superficie de su casa u oficina.
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El sistema de CONEXION A TIERRA se extiende desde la puesta a tierra
hacia todas las instalaciones, a través del tercer conductor, que debe estar
presente en todos sus tomacorrientes.
IMPORTANCIA: SEGURIDAD
Cuando un equipo no se conecta a tierra y alguna línea viva por alguna falla
se conecta a la carcasa del equipo, este equipo empezara a dar toques y
existe la posibilidad de un daño severo o muerte a las personas, pero si el
equipo está conectado tierra , la falla circulara por el cable de tierra al
transformador y de este modo operara la protección abriendo el circuito
respectivo
7. ¿Por qué será importante las conexiones a tierra en las instalaciones
eléctricas?
La toma de tierra es un elemento fundamental de cualquier instalación
eléctrica. Según el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión español:
“Las puestas a tierra se establecen principalmente con objeto de limitar la
tensión que, con respecto a tierra, puedan presentar en un momento dado
las masas metálicas, asegurar la actuación de las protecciones y eliminar o
disminuir el riesgo que supone una avería en los materiales eléctricos
utilizados” (Instrucción Técnica Complementaria 18).
Por lo tanto, las tomas de tierra protegen tanto a los equipos como a las
personas de diferencias de potencial peligrosas.
Los objetivos de un sistema de puesta a tierra en baja tensión son los
siguientes:
Proveer seguridad a las personas limitando la tensión de contacto.
Proteger las instalaciones dando un camino de baja impedancia.
Mejorar la calidad de la señal minimizando el ruido
electromagnético.
Establecer un potencial de referencia equipotencial izando el
sistema.