| Experiencias
con el Generador de Van der Graaff |
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| Objetivo |
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| Introducción |
| El
generador Van der Graaff va a ser el protagonista de una serie de experiencias
que pretendemos realizar en las que vamos a poner de manifiesto diversos
fenómenos relacionados con la electrostática. |
| Materiales
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- Mechón
de pelo
- Unidad
de "partículas vibradoras"
- Lámpara
- Flaneras
individuales de aluminio
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| Cubeta
de Faraday |
Cubeta
de Faraday
La
cubeta de Faraday se conecta en el enchufe de 4 mm en la parte
superior de la cúpula. La barra acrílica se inserta
al vastago interior a la cubeta de manera que el hilo y la partícula
metalizada se puedan colgar tanto por dentro como por fuera
de la cubeta. Ponemos el generador en funcionamiento hasta que
se cargue y entonces paramos el generador durante este experimento.
Cuando la partícula se cuelga por dentro de la cubeta,
su comportamiento demuestra que la superficie interior de la
cubeta no está cargada. Cuando la partícula cuelgue
por fuera será evidente que la carga se sitúa
en la superficie exterior del conductor.
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| Generador de Van der
Graaff con cubeta de Faraday |
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| Generador de Van der
Graaff con aguja de descarga |
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Aguja
de descarga
La
aguja de descarga se enchufa en la parte superior de la cúpula
con la aguja señalando hacia arriba. A oscuras se puede
observar una descarga de la punta. La corriente que fluye desde
la aguja se puede medir y también se observa que la cúpula
no puede producir una chispa grande puesto que la cúpula
no puede alcanzar un voltaje muy alto si una punta afilada está
unida a la cúpula. También se puede acercar la
llama de una vela a la punta y el viento electrostático
generado por la ionización del aire hará mover
e incluso apagar la llama.
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Molinete
electrostático
El
molinete electrostático se puede situar sobre la punta
de descarga de manera que gire sobre ella. El molinete está
provisto de un pequeño enchufe de forma que pueda colocarse
cuidadosamente sobre la punta de aguja. Cuando se genera una
carga, la reacción de descarga desde las dos puntas del
molinete hace que el molinete rote. Observese esto también
en la oscuridad.
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| Generador de Van der
Graaff con molinillo electrostático
(I.d.)
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| Generador de Van der
Graaff con mechón de pelo |
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Mechón
de pelo
El
"mechón de pelo" se inserta en la parte superior
de la cúpula para demostrar el efecto de la carga electrostática
sobre filamentos. Cuando conectamos el generador los pelos del
mechón se separan al cargarse separándose de la
cúpula y entre ellos a causa de "la repulsión
de cargas de igual signo".
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Unidad
de "partículas vibradoras"
La
unidad de "partículas vibradoras" se puede
enchufar en la parte superior de la cúpula. Cuando el
generador de Van der Graaff está en funcionamiento, las
partículas se cargan en principio mediante la placa inferior
la cual está conectada a la cúpula y se elevan,
separándose de la cúpula a causa de "la repulsión
de cargas de igual signo". Cuando alcanzan la placa superior,
se descargan por la atmósfera que las rodea o hacia tierra,
entonces son atraídas violentamente hacia la cúpula
cargada a causa de "la atracción de cargas de signo
opuesto". Las partículas vibran rápidamente
hacia arriba y hacia abajo a causa del cambio continuo del signo
de la carga en la parte superior y en la inferior del lugar
que las contiene.
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| Generador de Van der
Graaff con la unidad de "partículas vibradoras"
(I.d.)
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| Generador de Van der
Graaff con Punta de descarga y barrita y partícula |
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Punta
de descarga
La
punta de descarga se puede invertir de manera que el extremo
sin punta sobresalga de la cúpula. Sitúe la barra
acrílica en la cúpula insertando el pasador sin
punta que sobresale de la cúpula en el orificio taladrado
a través de la barra acrílica en uno de sus extremos.
El hilo debe sujetar la partícula aproximadamente en
el punto diametral de la cúpula. El movimiento de la
partícula puede ser observado a medida que se carga el
generador. La ranura del final de la barra es el lugar normal
de unión, pero se puede atar el hilo en cualquier lugar
a lo largo de la barra acrílica.
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Portalámparas
con lámpara
Uno
de los extremos del portalámparas puede situarse cercano
a la cúpula mientras se sostiene el otro con la mano.
Asegúrese que la mano toca el enchufe metálico
del extremo del portalámparas. La corriente que fluye
desde la cúpula al portalámparas, a través
del cuerpo de usted y después a tierra, es la suficiente
para hacer que la lámpara de neón se ilumine.
Esta corriente es tan pequeña que no se puede sentir
en el cuerpo.
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| Generador de Van der
Graaff y portalámpara con lámpara |
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| Generador de Van der
Graaff con flaneras (I.d.)
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Flaneras
Colocamos
sobre la esfera del generador de Van der Graaff una serie de
flaneras individuales de aluminio encajadas unas sobre otras.
Al conectar el generador las flaneras se cargan y se elevan
de una en una, separándose de la esfera debido a la repulsión
de cargas de igual signo.
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| Precauciones
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| Bibliografía
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