Aparatos para la enseñanza de las leyes físicas del siglo XIX

GUILLEMIN, A. El Mundo Físico. Tomo tercero. Montaner y Simón, ed. Barcelona, 1883.

Laboratorio de Física del I.E.S. Ibáñez Martín de Lorca

CILINDRO DE LATÓN

COLECCIÓN

Electricidad

FUNCIONAMIENTO

Se utiliza para poner de manifiesto la influencia electrostática o inducción electrostática. Este fenómeno consiste en la electrización de un cuerpo neutro cuando se aproxima a un cuerpo cargado, se dice entonces que el cuerpo que estaba en principio neutro se ha electrizado por influencia o inducción. El cuerpo inicialmente cargado (inductivo) atrae la carga de signo contrario y repele la de mismo signo del cilindro de latón (inducido) provocando una distribución asimétrica de carga en éste. Si situamos un segundo cilindro en las proximidades del primero, la electrización por inducción se extiende a él y sus extremos también quedan cargados de forma contraria. El cilindro de latón (conductor), terminado por casquetes esféricos, está aislado por su pie de vidrio, y su forma hace que la carga se concentre en sus extremos, quedando uno cargado positivamente y el otro negativamente. Se puede comprobar esa carga de diversas formas, por ejemplo colocando pendulitos eléctricos sobre los extremos.

TEORÍA Noción de Potencial eléctrico
LA EXPERIENCIA EN EL GANOT

(NOTA: M sería la esfera y N el cilindro conductor). Una manera de causar electricidad es el método de electrización por influencia (inducción electrostática). Esta se produce  siempre que un conductor en estado neutro (influido o inducido) se pone próximo a un cuerpo electrizado (influyente o inductor), pero sin tener contacto con él. La práctica de la inducción electrostática (figura) se realiza poniendo un conductor aislado B C (cilindro de latón), que tiene unos péndulos de saúco en sus extremos, enfrente de una esfera electrizada A. Se observa que en el extremo C del conductor cargado los péndulos divergen. La esfera A tiene carga positiva, por lo tanto atrae las cargas negativas del conductor al extremo B. El vacío de cargas negativas produce en C, una carga positiva, pero de valor menor, pues están más lejos por motivo del inverso del cuadrado de la distancia. Ahora bien, si cilindro tiene de antemano carga opuesta a la esfera, siempre habrá atracción. Si es de la misma carga, habrá repulsión, pero a alguna distancia hay atracción sin necesidad de estar en contacto. Por último, si el cuerpo móvil es mal conductor y está electrizado, es repelido o atraído, según se halle o no cargado de la misma electricidad que el cuerpo fijo. Si se halla en el estado natural, como un manantial poderoso de electricidad y de acción prolongada, puede siempre, aun en los cuerpos peores conductores, aparecer a un lado cargas positivas y a otro cargas negativas.        Para conocer la clase de electricidad de que están cargadas las extremidades del cilindro, se frota una barra de lacre, y aproximándola al péndulo que se halla más cerca de la máquina eléctrica, se observa una repulsión que indica que dicho péndulo tiene la misma electricidad que la resina, o sea la negativa. Presentando de igual manera al segundo péndulo un tubo de vidrio frotado, surge también la repulsión, y por lo tanto, debe estar electrizado positivamente el péndulo. Así pues, un cuerpo electrizado por influencia, posee a la vez, en dos regiones opuestas, las dos especies de electricidad en el estado libre.     La inducción electrostática presenta estos dos principios: 1º Cuando cesa la influencia, se recomponen las cargas y todo vuelve al estado neutro. Esto se nota al caer los péndulos, bien por que está lejos la fuente eléctrica, bien porque se toca con el dedo. 2º Cuando está electrizado por influencia un cuerpo conductor, si se le toca en cualquier punto con una barrita metálica o con el dedo, siempre se escapa al suelo la carga del mismo signo que la de la fuente eléctrica, quedando retenido la de signo contrario por la atracción de la carga de la fuente de electricidad.

LA EXPERIENCIA HOY

Applet de Ángel Franco García sobre inducción electrostática   Inducida         Esfera          Imágenes

(C) Angel Franco García. Universidad del País Vasco (España)  www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/imagenes/imagenes.htm

APLICACIONES

Aplicaciones electroscópicas: electroscopio.

Aplicaciones electrométricas: El empleo del cilindro  en U de Faraday (una variante de este cilindro) junto a un electroscopio graduado,  sabiendo que, Q+=Q-=Q+,  es decir que las cargas inductoras y las inducidas son iguales, nos permite aplicar el fenómeno de la inducción electrostática a la evaluación de una carga sin perderla. Para ello introducimos en el cilindro una carga que no haga contacto con el cilindro, y cuyo valor deseemos evaluar. Las hojas del electroscopio se van a desviar un determinado ángulo. Ello indica la cantidad de carga. (Electrómetro).

BIBLIOGRAFÍA

GANOT, A. Tratado elemental de Física experimental y aplicada. 2ª edición. París 1871.

TURPAIN, ALBERTO. Tratado teórico práctico de Física. 1ª Edición Editorial Araluce. Barcelona 1931.

FELIU Y PÉREZ, B. Curso elemental de Física experimental y aplicada y nociones de Química Inorgánica. Sexta edición. Imprenta de Jaime Jepus, Barcelona, 1886.

GUILLEMIN, A. El Mundo Físico. Tomo tercero. Montaner y Simón, ed. Barcelona, 1883, pág. 77-78.

LOZANO, E. Elementos de Física. Cuarta edición. Tobella, Costa y Piñol, impresores. Barcelona, 1896, pág. 447-449.

(C) Angel Franco García. Universidad del País Vasco (España)  www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/imagenes/imagenes.htm

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