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Electricidad y Magnetismo 2

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA – NEIVA – Profesor: M.Sc. Jaime Malqui Cabrera Medina - 2021

Contenido

Introducción ........................................................................................................ 3

Indicadores de Competencias………………………………………………………………………………………4

Marco Teórico………………………………………………………………………………………………………………5

Actividad Motivadora………………………………………………………………………………..……………………7

Materiales……………………………………………………………………………………………………………….…………8

Procedimiento…………………………………………………………………………………………………….…….……..9

Aplicaciones…………………………………………………………………….12

Enlaces de Apoyo………………………………………………………………14

Bibliografía......................................................................................................... 16

Webgrafía .......................................................................................................... 16

Para Reflexionar………………………………………………………………..17

GUÍA DE LABORATORIO # 1 – Electrización de cuerpos – Uso de video

Electrización de cuerpos – Uso de video

ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 3


3

Introducción

Tales de Mileto (griego e investigador aficionado a las matemáticas, 600 A.C)

observo que al frotar un material llamado ámbar, que es una resina vegetal

fosilizada con un tejido o un pañuelo, observo que atraída a cierto cuerpo

livianos como hilachas o pedacitos de viruta de madera.

William Gilbert ( Filósofo natural y médico inglés,1544), definió el término de

fuerza eléctrica al observar el fenómeno de atracción que se producía al frotar

ciertas sustancias. A través de sus experiencias clasificó los materiales en

conductores y aislantes e ideó el primer electroscopio.

Posteriormente a partir de una serie de experimentos sencillos, Benjamín

Franklin ( político, científico e inventor estadounidense,1706-1790) determinó

que existen dos tipos de cargas eléctricas, a las que dio el nombre de positiva y

negativa. Los electrones tienen carga negativa y los protones positiva.

En esta práctica de laboratorio se desarrollarán actividades que evidencian los

tipos de cargas que intervienen en la naturaleza y las propiedades eléctricas de

algunos materiales, reconociendo la forma de electrización de materiales por

frotamiento, inducción y polarizacion e identificando las interacciones entre

cuerpos cargados eléctricamente.



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Indicadores de Competencia

• Reconoce la forma como se realiza la electrización de materiales por frotamiento, inducción y polarización.

• muestra agrado en el trabajo colaborativo y manifiesta habilidades en el trabajo experimental.

• Obtiene electricidad por fricción, inducción y polarizacion e identifica interacciones entre cuerpos cargados eléctricamente explicando con facilidad las propiedades que adquieren los cuerpos electrizados.

• Demuestra habilidades en el desarrollo de laboratorios, en la formulación de conclusiones acerca de fenómenos observados valorando y respetando los aportes de sus compañeros.



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Marco Teórico

Consulte los temas dados a continuación para la buena realización de la

práctica de laboratorio.

• ¿Qué nombre recibió la electricidad que se obtenía del ámbar? ¿Y del vidrio?

al ser frotados con piel y con seda respectivamente.

• ¿Cuáles son las características de las cargas eléctricas?

• ¿Cuáles son las formas de electrización de cuerpos? expliquelas (realice

figuras ilustrativas).

• ¿Cómo funciona el electroscopio? explique (realice figuras ilustrativas).

• ¿Cuales son las características de los conductores, aisladores y

semiconductores?. expliquelas (realice figuras ilustrativas).

• Consulte sobre materiales conductores, aisladores y semiconductores.

Realice una lista ordenada de menor a mayor de acuerdo a la conductividad

del material.

• ¿Cuál es la masa y la carga eléctrica del protón, del electrón y del neutron?

• ¿Cómo funciona el generador de vander Graff?

• Visite el Link para profundizar acerca de la electrización por frotación o

rozamiento.

https://www.youtube.com/watch?v=SqcWMaCTWhk

Observe los siguientes Videos que te servirán de apoyo, para profundizar

en los tipos de electrización:

https://www.youtube.com/watch?v=rfVe7dxSlV4

https://www.youtube.com/watch?v=6q-znofxCn0

https://www.youtube.com/watch?v=nGaxDW9DQ68

https://www.youtube.com/watch?v=L0UHdkFfQK4&feature=emb_logo

https://www.youtube.com/watch?v=SqcWMaCTWhk

https://www.youtube.com/watch?v=rfVe7dxSlV4

https://www.youtube.com/watch?v=6q-znofxCn0

https://www.youtube.com/watch?v=nGaxDW9DQ68

https://www.youtube.com/watch?v=L0UHdkFfQK4&feature=emb_logo



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• Explique porque en algunas ocasiones cuando tocas una varilla metálica,

saludas a un amigo, abres una puerta, entras a una sala de cirugía percibes

pequeñas descargas eléctricas en tu cuerpo o escuchas un chasqueo.

• Explique en que consiste la Jaula de Faraday y como funciona. (realice

figuras ilustrativas).

• Explique porque cuando viajas en medio de una tormenta en avión o en un

auto cerrado no le debe temer a los rayos (descargas eléctricas).

• En que consiste el blindaje electrostático, escriba ejemplos. explique

(realice figuras ilustrativas).



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Actividad Motivadora

Link de video:

https://www.youtube.com/watch?v=sV7AEJpepKw&feature=emb_logo

Después de observar el video complete la siguiente ficha de video.

Titulo:

Objetivo:

Fecha:

Resumen:

Conclusiones:

https://www.youtube.com/watch?v=sV7AEJpepKw&feature=emb_logo



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Materiales

Tubo de plástico (PVC), pedazo de tela elástica, bomba de plástico (3 bombas),

lamina de acetato y/o regla de plastico, regla de acrílico, pedazo de tela de seda,

pedazos finos de viruta de madera, pedacitos diminutos de aluminio, tiras de

papel delgadas de aproximadamente 20 a 30 cm de largo, una tira grande de

papel aluminio delgada de aproximadamente 20 a 30 cm de largo, tarro de

aluminio (refresco), botella de plástico llena de agua, Electroscopio

(construccuon casera), péndulo electrostático con bolitas de icopor, jaula de

Faraday (construcción casera).



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Procedimiento

Parte 1. Observación de video.

Observe el video: Electricidad estática por fricción:

https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4

Parte 2. Experimentando – Toma de datos.

• Coloque sobre una mesa pedacitos de papel picado, pedacitos de papel

aluminio picado y pedacitos finos de viruta de madera. Tome la regla

plástica y acerquela al papel picado, aluminio picado y a la viruta de

madera. ¿Qué ocurre? Explique.

• Repita el experimento anterior acercando primero una barra de vidrio,

luego la tela elástica, y por ultimo la tela de jeans. ¿Qué ocurre? Explique.

• Frote fuertemente el tubo de PVC (barra de ebonita) con la tela plástica (o

con una lámina de acetato) por unos momentos, luego acerque el tubo a

los pedacitos de papel picado, pedacitos de papel aluminio picado y

pedacitos finos de viruta de madera. ¿Que aprecia? Explique lo sucedido.

• Toque con la mano el tubo de PVC (barra de ebonita) de plástico y quite los

pedacitos de papel, aluminio y madera, acerque nuevamente el tubo a los

pedacitos de viruta de madera. ¿Qué ocurre hora? Explique.

• Repita el experimento anterior utilizando una barra de vidrio previamente

frotada con tela de seda. ¿Qué ocurre? Explique.

• Repita los procedimiento anterior (utilice el tubo de PVC y la barra de vidrio

previamente frotadas), pero con las tiritas de papel y luego con la tira

grande de papel aluminio. ¿Qué observa? Explique.

https://www.youtube.com/watch?v=QPcyhDGD5D4



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• Uso del tarrito metálico (refresco) - Ahora acerque el tubo plástico (barra

de ebonita previamente frotada con la tela plástica) paralelamente al

tarrito metálico. ¿Qué observa? Explique.

• Repita el procedimiento anterior usando la barra de vidrio. ¿Qué observa?

Explique.

• Uso de globos de caucho (bombas) - Infle una bomba, frótela en el cabello

de un compañero, luego acerquela al cabello de otro compañero. ¿Qué

observa? Explique. Ahora vuelva a frotar la bomba llevala a la pared y

suéltela. ¿Qué observa? Explique.

• Uso de la botella llena de agua – Deje salir un chorro de agua de la botella

y luego acerque el tubo de plástico previamente frotado con la tela elástica

al chorrito de agua. ¿Qué observa? Explique.

• Uso del electroscopio – Coloque el elctroscopio sobre la mesa. Frote

fuertemente el tubo de PVC (barra de ebonita) con la tela plástica (o con

una lámina de acetato) por unos momentos, luego acerque el tubo a la

esfera del electroscopio teniendo cuidado de no tocarla ¿Que observa?

Explique lo sucedido.

• Repita el proceso anterior pero utilizando la barra de vidrio. ¿Que observa?

Explique lo sucedido.

• Uso del péndulo eléctrostatico – Arme el péndulo electrostático con una

esfera de icopor e hilo. Acerque la barra de plástico previamente frotada a

la esfera de icopor. ¿Que observa? Explique lo observado. No olvide tocar

la esfera de icopor. ¿Por qué lo debe hacer?

• Repita el proceso anterior con la barra de vidrio. ¿Que observa? Explique

lo observado.



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• Ahora arme dos péndulos electrostaticos y ubíquelos uno junto al otro sin

que se toquen. Acerque el tubo de PVC previamente frotado de manera

simultáneamente a las dos bolitas de icopor del péndulo electrostático,

¿qué ocurre? Luego acerque el tubo a una sola bolita ¿qué ocurre?, y

enseguida despéguela del tubo, Ahora pase el tubo previamente frotado

por el centro del péndulo electrostático, que ocurre, describa lo anterior,

descargue una bolita tocándola con su mano y repita en procedimiento.

¿Que observa? Explique lo observado.

• Repita los puntos anteriores, pero en lugar del tubo plástico utilice la barra

de vidrio previamente frotada con un pedazo de seda. Explique lo

observado.

• Recubra las bolitas de icopor con papel aluminio (metálico) y repita todo lo

anterior. Explique lo observado.

• Trabajando con la Jaula de Faraday – Coloque la jaula de Faraday sobre la

mesa. Cuelgue las tiras de papel, colóquelas unas por dentro y otras por

fuera de la jaula de Faraday acerque el tubo de PVC (o una bomba),

previamente frotado con la tela plástica. ¿Que observa? Explique lo

observado.

• Llamada a un compañero – llame a un compañero. ¿Que sucedio? Explique

lo sucedido. Ahora coloque el celular del compañero dentro de la Jaula de

Faraday y vuelva a llamarlo. ¿Que sucedio? Explique lo sucedido.



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Aplicaciones

• Si usted desprende dos tiras de cinta adhesiva transparente del mismo

carrete y de inmediato las deja colgando una cerca de la otra, se repelerán

mutuamente. Si luego pega el lado con adhesivo de una con el lado

brillante de la otra y las separa, se atraerán entre sí. Dé una explicación

convincente donde intervenga la transferencia de electrones entre las tiras

de cinta en esta secuencia de eventos.

• Dos esferas de metal cuelgan de cordones de nailon, y cuando se les acerca

una a la otra tienden a atraerse. Con base en esta sola información, analice

todas las maneras posibles en que las esferas pudieran estar cargadas.

¿Sería posible que después de que las esferas se toquen quedaran

pegadas? Explique su respuesta.

• Uso de un simulador.

Ingresa al siguiente link:

https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloons

El simulador consiste en la interacción entre dos cuerpos cargados

eléctricamente mediante el proceso de frotación. Practique un tiempo para

que se familiarice con las herramientas suministradas.

Primero ignore la carga inicial del globo y observe que sucede. Luego frote el

globo al suéter para observar como éste se carga. ¿Qué tipo de carga adquiere

el globo? ¿Qué tipo de carga adquiere el suéter?, ¿Qué sucede si se acerca el

globo cargado a la pared? ¿Qué tipo de electrización observas y porque? Ahora

repita el mismo procedimiento con dos globos, y anote sus observaciones.




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14

Conclusiones

1.

2.

3.

4.

…



15

Enlaces de Apoyo

Virfismat.com

https://www.dropbox.com/sh/nmszwpffp8ubtz9/AABgbF5zYZaVlfQglpVnvReTa?dl=0

https://www.youtube.com/channel/UCpDz88X8Uz1ZNvEyt47MNPQ

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16

Bibliografía

Bauer, W., & Westfall, G. (2014). Física para Ingeniería y Ciencias con Física

Moderna (Segunda ed., Vol. 2). México D.F.: McGraw Hill Education.

M., A., & Finn, E. J. (1995). Física. México D.F.: Addison-Wesley Iberoamericana.

Resnick, R., Halliday, D., & Krane, K. S. (2001). Física (Cuarta ed., Vol. 1). México

D.F.: Grupo Patria Cultural.

Serway, R. A., & Jewett, J. W. (2014). FÍSICA para ciencias e ingeniería (Novena

ed., Vol. 2). México D.F.: Cengage Learning Editores.

Tipler, P. A., & Mosca, G. (2006). Física para la ciencia y la tecnología (Quinta

ed., Vol. 2). Barcelona: Reverté.

Toledo López, P. H. (2010). Experimentos Virtuales de Física. Bogotá: Ediciones

Fundación Universidad Central.

Young, H. D., & Freedman, R. A. (2013). Física Universitaria (Décimo Tercera

ed., Vol. 2). México D.F.: Pearson Educación de México.

Cabrera, J. M. & Otros. (2016). MANUAL DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE FÍSICA. primera ed., Neiva - Huila

Sears y Zemasky. Fisaica Universitaria, Vol 2, 12 edicion.



17

Webgrafía

• Fislab.net. Laboratorio virtual de física. Tomado de http://fislab.net/. Citado

el 10 de diciembre del 2015.

• Phet. Globos y electricidad estática. Tomado de

https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/balloons. Citado el 11 de

diciembre del 2015.



18

Para reflexionar…

“Dime y lo olvido, enséñame y lo recuerdo, involúcrame y lo aprendo”.

Benjamin Franklin (1706 – 1790).

(Boston, 1706 - Filadelfia, 1790) Político, científico

e inventor estadounidense. Estudioso de la

electricidad y de cuanto atrajo su interés, inventor

del pararrayos y de otros útiles artefactos,

honesto y eficiente hombre público y destacado

artífice de la independencia de los Estados Unidos,

Benjamin Franklin fue acaso el personaje más

querido de su tiempo en su país y el único

americano de la época colonial británica que

alcanzó fama y notoriedad en Europa.



19

Curso: Electricidad y

magnetismo

Semillero de investigación: Fisvir “Física Virtual al Alcance de Todos – Neiva 2021

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