A. OBJETIVOS :-

Distinguir que materiales son conductores o no conductores cuando a través de

ellos pasa una corriente eléctrica.

Realizar diagramas de circuitos eléctricos utilizando materiales conductores y no

conductores.

B. EQUIPO Y ESQUEMA :-

Placa de circuito

Enchufes de puente

Lámparas y portalámparas

Soporte de tiras conductoras y

no conductoras (T).

Interruptor(S).

Resistencia de 47Ω y 100Ω

Cables de conexión

Fuente de tensión (DC).

C. PROCEDIMINETO EXPERIMENTAL :-

1. Instale es circuito de la figura 1 del esquema.

2. El espacio en el circuito señalado con la letra

T es una interrupción en el circuito, donde se

colocan las tiras conductoras y no

conductoras.

3. Solicite la verificación de profesor sobre la

instalación antes de conectar la fuente de

tensión a la toma de red eléctrica.

4. Una vez conectada la fuente de tensión, cierre

el interruptor S.

5. Seguidamente, coloque una a una las tiras conductoras y no conductoras

en el espacio de interrupción (T) del circuito.

6. De su observación marque en la tabla 1, que tiras son conductoras o no.

7. Instale el circuito de la figura 1 del esquema, colocando una tira

conductora en el espacio interrumpido (T) y reemplace la interrupción S.

por un enchufe de puente.

8. Repita el procedimiento anterior. Añadiendo al circuito el interruptor S.

9. Instale el circuito de la figura 2 del esquema, colocando inicialmente la

resistencia de 47Ω y luego la resistencia de 100Ω.

10. En el circuito anterior cambie la ubicación del portalámparas y la

resistencia eléctrica.

D. ANALISIS DE DATOS EXPERIMENTALES:-

1. En el procedimiento 4 ¿Qué observa en la lámpara? Explique.

TABLA 1

2.3.4.5.6.

Tiras de conducción

Conductora No conductora

Aluminio Latón Madera Poli esterol Pertinax (gris) Vidrio acrílico

2. En el procedimiento 7 ¿Cómo se puede apagar la lámpara? Dibuje el diagrama del circuito.

Desconectando un puente.Desconectando el conductor.Desconectando un terminal.

3. ¿Existe facilidad para apagar la lámpara? Procedimiento 8.Explique.

Claro que se puede apagar fácilmente la lámpara desconectando un

puente del circuito o el interruptor T.

4. ¿Cómo actúa el interruptor en el procedimiento 8?

El interruptor en el circuito actúa como

un puente que ayuda a conectar los dos

extremos.

5. ¿Qué observa en la intensidad luminosa de la lámpara? En el procedimiento 9.

Con los 47Ω la intensidad luminosa de la lámpara es fuerte. Debido a

que la resistencia roba menos carga y eso hace q sea más fuerte la luz.

A lo que con los 100Ω. La intensidad luminosa es baja ya q ay si ay

mas resistencia lo q hace imposible q llegue bien la carga.

6. ¿Depende la luminosidad de la lámpara de la ubicación? Dibuje el circuito para cada caso.

No depende de la lámpara.

CASO 1

CASO 2

CASO 3

CASO 4

7. COMPARACION Y EVALUACION EXPERIMENTAL:-

Hemos hecho varios experimentos para poder verificar cuales de los materiales dados son conductores y no conductores también poder realizar conexión en circuitos con tal que nos ayuden en lo solicitado. También poder saber como se pueden cargar las esferas neutras con una varilla de caucho positivamente cargada.

8. CONCLUSIONES:-

Todos los elementos son aislantes y conductores, sólo que unos en más

medida que otros, así pues puede definirse y medirse resistividad,

conductividad, band gap (la diferencia de energía entre las capas de

valencia y las de conducción) para todo material.

Dado que los electrones tienen asociados números cuánticos propios de

características magnéticas pueden definirse como propiedades las

susceptibilidades magnéticas, algún coeficiente sobre la polarización y

otras magnitudes dependientes del sometimiento a un campo magnético.

los buenos conductores y los aisladores existe una gran variedad de

situaciones intermedias. Es de destacar entre ellas la de los materiales

semiconductores por su importancia en la fabricación de dispositivos

electrónicos que son la base de la actual revolución tecnológica.

Los metales suelen ser duros y resistentes. Aunque existen ciertas

variaciones de uno a otro, en general los metales tienen las siguientes

propiedades: dureza o resistencia a ser rayados; resistencia longitudinal o

resistencia a la rotura; elasticidad o capacidad de volver a su forma

original después de sufrir deformación; maleabilidad o posibilidad de

cambiar de forma por la acción del martillo; resistencia a la fatiga o

capacidad de soportar una fuerza o presión continuadas y ductilidad o

posibilidad de deformarse sin sufrir roturas.

9. CUESTIONARIO FINAL:-

a. ¿Por qué son buenos conductores los metales?

La ciencia de materiales define un metal como un material en el que existe un traslape entre la banda de valencia y la banda de conducción en su estructura electrónica (enlace metálico). Esto le da la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo cual le da su peculiar brillo.

Estas propiedades se deben al hecho de que los electrones exteriores están ligados sólo ligeramente a los átomos, formando una especie de mar (también conocido como mar de Drude), que se conoce como Enlace metálico. Un enlace metálico es un enlace químico que mantiene unidos los átomos (Unión entre cationes y los electrones de valencia) de los metales entre sí. Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras muy compactas. Se trata de redes tridimensionales que adquieren la estructura típica de empaquetamiento compacto de esferas. En este tipo de estructura cada átomo metálico está rodeado por otros doce átomos (seis en el mismo plano, tres por encima y tres por debajo). Además, debido a la baja electronegatividad que poseen los metales, los electrones de valencia son extraídos de sus orbitales y tiene la capacidad de moverse libremente a través del compuesto metálico, lo que otorga las propiedades eléctricas y térmicas de los metales. Los 5 mejores conductores son oro, plata, cobre, aluminio, acero.

b. ¿Por qué son buenos aislantes los materiales como el caucho y el vidrio?

El caucho y el vidrio son buenos aislantes porque son dieléctricos, los cuales adquieren carga por polarización, pero no poseen movimiento de electrones en su estructura íntima.

c. ¿existen conductores o aislantes perfectos?

No existen conductores o aislantes perfectos porque incluso los conductores muy buenos como la plata y el cobre oponen resistencia al movimiento de las cargas eléctricas.

d. Explicar mencionando cada etapa, como puede utilizarse una varilla aislante positivamente cargada para dar a una esfera de metal (a) una carga negativa, (b) una carga positiva, (c)¿Puede utilizarse la misma varilla para dar a una esfera una carga positiva y otra una carga negativa sin recargar la varilla?

a) Cuando una varilla aislante positivamente cargada quiere cargar a una esfera

negativamente la varilla induce una separación de la carga. Después se hace

una conexión a tierra por ejemplo, por medio de un tubo de agua. Los

electrones fluyen desde la tierra para neutralizar las cargas positivas del lado

derecha de la esfera. La conexión a la tierra se ha eliminado; después, la

varilla se retira, con la cual se deja sobre la superficie de la esfera metálica

una carga negativa uniformemente distribuida.

b) Cuando una varilla aislante positivamente cargada quiere cargar a una esfera

positivamente esto pasa cuando hay una interrupción en la conexión a la

tierra lo que hace que la esfera tenga un exceso de carga positiva que no esta

distribuida uniformemente cuando se quita la barra de caucho el exceso de

carga se distribuye uniformemente sobre la superficie de la esfera.

c) No se puede ya que a la carga a la varilla negativamente la varilla que da

neutra por lo cual si seria necesario volver a recargar la varilla.

e. Dos esferas conductoras sin carga con sus superficies metálicas en contacto, están apoyadas sobre una gran tabla de madera bien aislada. Una barra cargada positivamente se aproxima a una esfera por el lado opuesto a su punto de contacto con la otra esfera.

a) Describe las cargas inducidas sobre las dos esferas conductoras y representar las distribuciones de carga sobre ellas.

La carga inducida se produce cuando un objeto cargado repele o atrae

los electrones de la superficie de un segundo objeto. Esto crea una

región en el segundo objeto que está más cargada positivamente,

creándose una fuerza atractiva entre los objetos.

Por ejemplo, cuando se frota un globo, el globo se mantendrá pegado a

la pared debido a la fuerza atractiva ejercida por dos superficies con

cargas opuestas (la superficie de la pared gana una carga eléctrica

inducida pues los electrones libres de la superficie del muro son

repelidos por los electrones que ha ganado el globo al frotarse, creando

una superficie de carga positiva en la pared, que luego atrae a la

superficie del globo).

En los efectos eléctricos cotidianos, no los de los aceleradores de

partículas, solamente se mueven los electrones. La carga positiva del

átomo, dada por los protones, permanece inmóvil.

b) Las otras dos esferas se alejan entre si y la barra cargada se separa. Dibuje

las distribuciones de carga sobre las esferas separadas

Inducción de carga eléctrica en un metal .

a) Esfera grande con carga positiva se acerca a esferas pequeñas en

contacto. Sobre las esferas pequeñas se induce una distribución de

cargas.

b) Se separan las pequeñas y se aleja la esfera grande.

Inducción de carga por conexión a tierra .

a) Barra con carga positiva, esfera metálica neutra.

b) Esfera se conecta a tierra, carga positiva pasa a tierra.

c) Esfera se desconecta de tierra y queda cargada negativamente