Experimento con electroscopio
Introducción
Objetivo: | Crear un electroscopio para detectar carga eléctrica. |
Años: | Secundaria y superior |
Preocupaciones de seguridad: | Pídale a un adulto que le ayude a hacer un agujero en la tapa. Las tijeras o un punzón pueden estar afilados. |
Hora: | 1 hora |
¿Alguna vez te has frotado el pelo con un globo? Es posible que recuerdes tu cabello erizado, casi buscando el globo. ¿Por qué pasó esto? Un principio científico llamado electricidad estática o acumulación de cargas es el responsable. Si desea un repaso sobre la electricidad estática, puede ver esta lección en video: ¿Qué es la electricidad estática? – Definición, causas y usos.
Cuando frotas el globo en tu cabello, tu cabello transfiere electrones , o partículas cargadas negativamente, al globo. Ahora tu cabello tiene una carga positiva, lo que hace que se sienta atraído por las cargas negativas del globo. ¿De qué otra manera podríamos saber si un objeto tiene una carga? Una forma es a través de un dispositivo llamado electroscopio , que haremos hoy.
Materiales
- Tarro de cristal con tapa
- Punzón
- 2 ” de pajita de plástico
- 10 ” de alambre de cobre calibre 14
- Pegamento caliente
- Alicates
- Globo
- Cualquier otro material que le gustaría probar para una carga, como alfombra, goma o vinilo
- 2 piezas cuadradas de papel de aluminio (o pan de oro) de 2 ”
Pasos
¡¡Consejo de Seguridad!! Pídale a un adulto que le ayude a hacer un agujero en la tapa.
1. Empiece haciendo un agujero en la tapa del frasco lo suficientemente grande como para que pasen la pajita y el alambre de cobre.
2. Inserte la pajita en el agujero y céntrela. Deje un par de pulgadas de espacio desde el fondo del frasco. Use el pegamento caliente para asegurar la pajita en su lugar.
3. Luego, inserte el alambre de cobre en la pajita, con aproximadamente 2 ” sobresaliendo de la pajilla dentro del frasco.
4. Use los alicates para doblar 1 ” del alambre de cobre en un gancho para sostener el papel de aluminio más tarde.
5. Use los alicates para doblar el cobre restante en la parte superior de la tapa en una bobina para proporcionar más área de superficie.
6. A continuación, haga un pequeño corte en el papel de aluminio y deslícelo sobre el gancho de cobre.
7. Coloque la tapa en el frasco.
8. Ahora, frote el globo en su cabello.
9. Coloque el globo junto a las bobinas de cobre. Observa lo que le sucede al metal dentro del frasco.
10. Aleje el material y toque con la mano el alambre enrollado. Observa lo que pasa.
11. Repita los pasos 8-10 con cualquier otro material que le gustaría probar.
Solución de problemas
Asegúrese de utilizar el cable de calibre correcto. Un alambre más grueso conducirá más electricidad, produciendo así un resultado más fuerte. Un alambre más delgado o menos bobinas no funcionarán tan bien. Para obtener los mejores resultados, asegúrese de frotar bien el globo u otros materiales en su cabello. Deben acumular una carga suficiente para que el electroscopio lo detecte.
Preguntas de discusión
¿Qué sucedió cuando colocó el material cargado cerca del electroscopio y por qué?
¿Qué pasó cuando tocaste el electroscopio?
¿Por qué usamos papel de aluminio o pan de oro dentro del frasco y no plástico?
Cómo funciona
Un electroscopio detecta la carga eléctrica. Cuando frotaste el material en tu cabello, tu cabello transfirió electrones al material, dándole una carga negativa. Este proceso se llama inducción o proceso de acumulación de carga.
Los materiales que conducen electrones, como el metal, recogen fácilmente los electrones del globo cuando lo sostienes contra las bobinas. Los electrones fluyen a través del alambre de cobre hasta el papel de aluminio. El movimiento de los electrones se llama conducción . Para obtener más información sobre la conducción de electricidad y calor, puede leer en este artículo: ¿Qué es la conducción en la ciencia? – Definición y ejemplos.
Dado que los electrones fluyen a ambas piezas de metal de manera uniforme, ambas obtienen una carga negativa. Si recuerdas de la física, las cargas iguales se repelen. Entonces, las piezas de metal se separan cuando un objeto cargado toca el electroscopio.
Entonces, ¿por qué volvieron a estar juntos cuando tocaste el electroscopio? Los seres humanos son en realidad grandes conductores de electricidad, al igual que la Tierra. Cuando hay un camino de conducción de regreso a la Tierra, los electrones seguirán naturalmente ese camino en un proceso llamado puesta a tierra .
Cuando tocó el electroscopio, los electrones regresaron a través del alambre de cobre hasta su mano y viajaron a través de su cuerpo hasta el suelo. La tierra distribuyó los electrones lejos de usted y el metal dentro del electroscopio ya no tenía carga. Sin cargo, ya no se repelen y cuelgan flácidos en el frasco.
Si desea obtener más información sobre cómo se mueven los electrones y la electricidad, puede consultar esta lección: ¿Qué es la corriente eléctrica? – Definición, Unidad y Tipos.
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