Efecto Triboeléctrico
Se denomina triboelectricidad (del griego tribein, «frotar» y ἤλεκτρον, electrón, «ámbar») al fenómeno de electrificación por frotamiento. La electrostática, puede producirse por frotamiento o por inducción electromagnética.
El ámbar, por ejemplo, puede adquirir una carga eléctrica por el contacto y la separación (respectivamente fricción) con un material como la lana. Esta característica, registrada primero por Tales de Mileto, sugiriendo la palabra «electricidad», de la palabra griega para el ámbar «electrón».
Capacidad de un condensador Esferico
Si el radio del segundo conductor esférico es muy grande b→∞, entonces tenemos la capacidad de un condensador esférico de radio R=a
Suponiendo que la Tierra es un conductor esférico de radio R=6370 km, su capacidad sería:
Carga por inducción
Una distribucion de cargas genera un campo electrico, al acercar otro material se induce un campo electrico opuesto en el material por lo que se generan cargas de tipo opuesto.
Al acercar un cuerpo cargado (inductor) a un conductor neutro aparecen cargas inducidas que polarizan el conductor, si el conductor se conecta a tierra hay un flujo de electrones que anulan la carga positiva inducida, al desconectar la tierra del conductor y retirar el inductor, el conductor queda cargado de signo contrario.
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.
Benjamín Franklin fue el primero en demostrar este hecho a través de su famoso experimento de la cometa, que le permitió comprobar que los rayos son un efecto eléctrico.
Franklin descubrió también que la carga fluye con facilidad hacia o desde objetos puntiagudos y así se construyó el primer pararrayos.
Efecto de las puntas
La acumulación de cargas genera un campo eléctrico más intenso, la ionización del aire es más intensa haciendo la resistencia más pequeña, la descarga prefiere saltar de las puntas.
Jaula de Faraday
Se conoce como jaula de Faraday al efecto por el cual el campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio es nulo, anulando el efecto de los campos externos.
Esto se debe a que, cuando el conductor está sujeto a un campo electromagnético externo, se polariza. Puesto que el conductor se ha polarizado, este genera un campo eléctrico igual en magnitud pero opuesto al sentido del campo electromagnético, luego la suma de ambos campos dentro del conductor será igual a 0.
Funcionamiento del Generador de Van De Graaff
El generador de Van de Graaff, es un aparato electrostático creado por Robert Van de Graaff y que utiliza una cinta móvil para acumular grandes cantidades de carga eléctrica en el interior de una esfera metálica hueca.
Las diferencias de potencial alcanzadas en un generador de Van de Graaff moderno pueden llegar a alcanzar los cinco megavoltios.
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 está muy próxima a la cinta pero no en contacto.
Experimentos con el Van de Graaff
Experimento con una jaula de Faraday
El efecto jaula de Faraday provoca que el campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio sea nulo, y por tanto se anulen todos los efectos de los campos. Una “jaula de Faraday” es un recinto cerrado formado por cubiertas metálicas o por un enrejado de mallas apretadas que impide en el interior la influencia de los campos eléctricos exteriores. En otras palabras es un volumen cerrado diseñado para excluir campos magnéticos.
Campanas de franklin
El objetivo de este experimento es demostrar que las cargas eléctricas del mismo signo se repelen, mientras que las de signo opuesto se atraen.
Carga de una persona
Este experimento es el que más impacto causa entre los alumnos, para tener éxito en esto debemos “afilar” muy bien el generador. Debemos buscar una persona de poca masa muscular cabello largo fino y limpio.
Viento iónico y motor iónico
Aprovechando el efecto puntas.
Carga de condensadores de alta tensión
El experimento es interesante pero debe ser realizado solo por el profesor y no permitir que los alumnos lo hagan, los condensadores por inofensivos que parezcan se cargan con gran cantidad de corriente (amperes) y si uno toca las dos placas puede provocarle hasta una fibrilación cardiaca, hay cierto tipo de armas de defensa personal que se basan en esto.
Se acerca el condensador a la esfera hasta hacer contacto con la misma luego con un cable se muestra la chispa de descarga entre las dos placas. También se puede acercar a un electroscopio que marcará la presencia de carga eléctrica.
Descarga de electricidad
Los generadores de Van de Graaff en exhibición y se aprovechan sus cualidades de generación de electricidad estática para crear »relámpagos».
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