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La electricidad estática es el desequilibrio de las cargas negativas y positivas sobre la superficie de un objeto. [1] X Fuente de investigación Puede ser fácilmente visible como cuando se ve una chispa después de tocar un pomo de metal. Sim embargo, medir físicamente la electricidad estática es un proceso mucho más complicado y, cuando aprendas a medirla, en el fondo vas a calcular la superficie de un objeto particular.
Pasos
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Reúne los materiales. Para este experimento, necesitarás una placa pequeña de cobre, una toma de tierra, unos puentes con pinzas de contacto, papel blanco, tijeras, una regla, un globo, pelo, una camiseta de algodón y otra de poliéster, una alfombra y una baldosa cerámica. Este experimento comprobará la cantidad relativa de electricidad estática en un objeto.
- En internet o en una ferretería, se puede comprar una placa pequeña de chapa de cobre a un precio relativamente bajo.
- La toma de tierra y el puente con pinzas de contacto deberán adquirirse en una ferretería o tienda de electrónica.
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Conecta la placa de cobre a la toma de tierra con el puente. Toma un extremo de la pinza de contacto y conéctalo a la toma de tierra. Conecta la otra pinza a la placa de cobre. No importa dónde se coloque la pinza siempre que esté conectada al cable de tierra.
- Pasar un objeto sobre la placa elimina cualquier electricidad estática residual que pudiera tener.
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Corta la hoja de papel en 100 trozos cuadrados de 5 mm x 5 mm. Con una regla, mide cuadrados de 5 milímetros por 5 milímetros y recórtalos. Intenta cortarlos del mismo tamaño en la medida de lo posible. El proceso será más preciso y rápido si dispones de una guillotina.
- Elimina cualquier electricidad estática prolongada en el papel colocándolo en la placa de cobre.
- Después de eliminar cualquier carga estática residual, coloca los trozos de papel en una bandeja plana durante el resto del experimento.
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Infla el globo. Infla el globo entre un tamaño mediano y grande, aunque esto no es importante siempre que utilices el mismo globo para cada material. Si lo estallas durante una de las pruebas, tendrás que volver a inflar uno nuevo, y empezar desde el principio para mantener la consistencia durante el experimento.
- Descarga el globo de cualquier electricidad estática prolongada haciéndolo rodar a través de la placa de cobre.
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Frota el globo 5 veces a través de la superficie de un material. Primero, elige el material al que deseas medir la carga estática. Algunos materiales buenos para probar son el pelo, una alfombra, una camiseta de algodón, una camiseta de poliéster y una baldosa de cerámica.
- Frota siempre el globo en la misma dirección a través de la superficie del material.
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Coloca el globo encima de los trozos de papel cortados. A medida que se frote el globo por las superficies, se cargará de cantidades variables de electricidad estática. Cuando lo coloques sobre el papel, los trozos se adherirán en función de la cantidad de electricidad estática que contenga el globo.
- No ruedes el globo alrededor del montón de papel, sino que simplemente debes colocarlo encima y ver cuántos trozos se adhieren.
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Cuenta y registra el número de trozos de papel pegados al globo. Despega los trozos de papel del globo y cuéntalos. Cada uno de los diferentes materiales conducirá a que se peguen más o menos trozos, así que repite el procedimiento con cada uno para observar cómo difieren.
- Asegúrate de descargar el papel y el globo antes de volver a empezar.
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Compara los resultados de los distintos materiales. Revisa la información que has registrado y compara cuántos trozos de papel se adhieren al globo, después de frotarlo por los diversos materiales. Cuando se peguen más trozos de papel al globo, significará que el material tiene una carga estática mayor.
- Estudia la lista y observa qué materiales provocan que el globo atraiga la mayor parte del papel. El pelo tiene mucha electricidad estática y es probable que sea el que provoque que se pegue más papel.
- Aunque este método no indica la cantidad exacta de electricidad estática que tiene un objeto, sí permite ver las cantidades relativas de la electricidad que contiene.
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Reúne los materiales. Un electroscopio es un aparato que puede detectar la electricidad estática mediante el empleo de piezas metálicas finas que se separan ante una carga eléctrica. [2] X Fuente de investigación Puedes construir un electroscopio con algunos objetos domésticos simples. Necesitarás un tarro de cristal con una tapa de plástico, papel de aluminio y un taladro.
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Forma una pelota con papel de aluminio. Corta una lámina de papel de aluminio de unos 25 cm por 25 cm (10 pulgadas por 10 pulgadas), aunque las dimensiones exactas no son importantes. Arruga el papel y forma una esfera. [3] X Fuente de investigación Intenta mantener la pelota lo más redonda posible.
- El tamaño de la pelota debe ser de unos 5 cm (2 pulgadas) de diámetro. De nuevo, las dimensiones exactas no son importantes, pero la pelota no debe ser ni demasiado grande ni demasiado pequeña.
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Enrolla una varilla de papel de aluminio. Toma otra lámina de papel de aluminio y enróllala en forma de varilla, que sea un poco más pequeña que la longitud del tarro. Debe tener unos 7 cm (3 pulgadas) por encima de la parte inferior del tarro, y sobresalir unos 10 cm (4 pulgadas) por encima de la parte superior.
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Sujeta la pelota a la varilla envolviéndolas y enrollándolas juntas con papel de aluminio. Mediante otra lámina de papel de aluminio, coloca la pelota y la varilla juntas y envuelve la lámina más grande alrededor de las dos. Gira el papel alrededor de la varilla para sujetar todo con fuerza.
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Perfora un agujero en la tapa de plástico del tarro. Con un taladro, haz un agujero en el centro de la tapa que sea lo suficientemente grande para que la varilla de aluminio pueda pasar. Si no tienes a mano un taladro, puedes utilizar un martillo y un clavo para perforar el agujero.
- Ten precaución con el taladro o el martillo. Se recomienda la supervisión de un adulto.
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Sujeta la varilla y esfera de aluminio a la tapa. Desliza la varilla por el agujero de la tapa y deja que la esfera sobresalga por el extremo superior. Sujeta la varilla con cinta desde la parte inferior y la superior. A un centímetro (media pulgada) de la parte inferior, dóblala en ángulo recto (90°).
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Recorta una forma triangular de papel de aluminio doblado. Corta un trozo de papel de aluminio de unos 15 cm (6 pulgadas) por 7 cm (3 pulgadas). Dobla la lámina a lo largo, de modo que ahora sea un cuadrado de 7 cm por 7 cm (3 pulgadas por 3 pulgadas). Recorta una forma triangular, de manera que el punto alcance casi la parte doblada. Deja los triángulos unidos en ese punto sin cortarlos por el doblez. [4] X Fuente de investigación Cuando termines de cortar, deberás tener dos triángulos unidos por un poco de papel en la parte superior.
- Si cortas el doblez, corta una nueva lámina y empieza otra vez.
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Cuelga los triángulos de aluminio en la curva de la varilla. Extiende los triángulos de aluminio sobre la varilla para que cuelguen casi tocándose. Aprieta la tapa del tarro y no dejes que los triángulos se caigan. Mantén el electroscopio en posición vertical.
- Si los triángulos se caen, simplemente desenrosca la tapa y vuelve a colocarlos.
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Observa el aparato en acción. Frota un globo contra tu pelo y colócalo cerca de la esfera en la parte superior del electroscopio. En ese momento, los triángulos deberían separarse uno del otro. A medida que el aparato entre en contacto con la electricidad estática, los dos triángulos tendrán cargas iguales y se apartarán el uno del otro. En cambio, cuando no haya electricidad estática, los triángulos se ubicarán uno cerca del otro.
- Recorre tu casa colocando la esfera cerca de diferentes objetos para conocer lo cargados que están.
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Referencias
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