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PRÁCTICA 2. Carga eléctrica y ley de Coulomb

Objetivo: analizar como se cargan eléctricamente diferentes objetos y plantear una forma de calcular la fuerza electrostática.

Teoría requerida: Carga eléctrica, carga por frotación y carga por inducción. Ley de Coulomb.

PRACTICA 3. Trazado de líneas equipotenciales

I. Objetivos

En este experimento representaremos líneas equipotenciales y de fuerza para arreglos bipolares de cargas. Se encontrarán líneas equipotenciales puesto que el procedimiento a seguir proporciona puntos equipotenciales, los cuales están ubicados en un plano, que será una hoja de papel conductor, y cuando los unamos tendremos como resultado una línea equipotencial.

• Dibujar las líneas equipotenciales.
• Dibujar las líneas de fuerza de sistemas bipolares.
• Visualizar y describir los conceptos de: campo eléctrico, líneas de fuerza y líneas equipotenciales.

PRACTICA 4. Circuitos simples, ley de Ohm

I. Objetivos

Medir experimentalmente resistencia, corriente y voltaje en un circuito simple, calculando también la relación entre las variables medidas.

II. Fundamentación Teórica

Simulación de un circuito simple

Conexión del amperímetro y del voltímetro

La ley de Ohm

Resistencias en serie

Resistencias en paralelo

Código de colores                PREPARA UN RESUMEN DE ESTOS TEMAS

El flujo de una corriente continua está determinado por tres magnitudes relacionadas entre sí. La primera es la diferencia de potencial en el circuito, que en ocasiones se denomina fuerza electromotriz (fem), tensión o voltaje. La segunda es la intensidad de corriente. Esta magnitud se mide en amperios; 1 amperio corresponde al paso de unos 6.250.000.000.000.000.000 electrones por segundo por una sección determinada del circuito. La tercera magnitud es la resistencia del circuito. Normalmente, todas las sustancias, tanto conductores como aislantes, ofrecen cierta oposición al flujo de una corriente eléctrica, y esta resistencia limita la corriente. La unidad empleada para cuantificar se define como la resistencia, y su unidad es el ohmio W (resistencia que limita el flujo de corriente a 1 amperio en un circuito con una fem de 1 voltio.

PRACTICA 5. Ley de Ohm

I. Objetivos

Comprobar experimental de la Ley de Ohm mediante la elaboración de circuitos en serie y paralelo de resistencias.

Investigar la relación entre la corriente y el voltaje que hay en el filamento de una pequeña bombilla eléctrica.
Medir la resistividad de un alambre.

Practica 8: Bobina de Helmholtz

Bobina de Helmholtz

I. Objetivos:

• Aprender a medir y caracterizar campos magnéticos.
• Adquirir conocimientos prácticos sobre distribución espacial de la intensidad del campo magnético generado por las bobinas de Helmholtz.

II. Fundamentación Teórica

Magnetismo
Historia de las Bobinas de Helmholtz
Historia del electromagnetismo
Interacción campo magnético-corriente
La espira
Tablas, símbolos y características técnicas

PRACTICA 7. Capacitancia y circuitos RC

Capacitancia y circuitos RC

I. Objetivos

Medir la capacitancia del capacitor de placas paralelas y medir la variación de voltaje en un circuito RC.

II. Fundamentación Teórica

·         Capacitancia y dieléctricos.

·         Circuitos con capacitores.

III. Introducción

Se llama capacitor a un dispositivo que almacena carga eléctrica. El capacitor está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios.

Los capacitores pueden conducir corriente continua durante sólo un instante, aunque funcionan bien como conductores en circuitos de corriente alterna.

Para un capacitor se define su capacidad como la razón de la carga que posee uno de los conductores a la diferencia de potencial entre ambos, es decir, la capacidad es proporcional a la carga e inversamente proporcional a la diferencia de potencial: C = Q / V, medida en Farad (F).

Estos pueden ser conectados en serie y en paralelo ó en una combinación serie-paralelo.

Circuitos RC

Se carga un capacitor C serrando el interruptor S en el punto a. formando un circuito RC en serie.

Figura 1. Circuito RC.

la carga comienza a fluir, se da una corriente entre las placas del condensador y las terminales de la batería a cada lado del condensador. Esta corriente incrementa la carga q en las placas y la diferencia de potencial VC (= q / C) a través del condensador. Cuando esa diferencia de potencial es igual a la diferencia de potencial en la batería, la corriente deja de fluir.

Practica 10. Carga/Masa del electrón

Relación carga masa del electrón

I. Objetivo: Determinar la relación carga-masa del electrón, a partir de las trayectorias observadas de un haz de electrones que cruza una región con influencia de un campo magnético.

II. Teoría requerida: Campo magnético, bobinas de Helmholtz, Fuerza de Lorentz .

III. Introducción

La medida de la carga especifica de un electrón, es decir la relación carga-masa, se realizó por primera vez en los años ochenta del siglo XIX y constituye un acontecimiento en el desarrolle de la física.

El fundamento del experimento consiste esencialmente de estudiar la interacción que sufren los electrones cuando penetran un campo magnético. Cuando una carga eléctrica se mueve en el seno de un campo magnético experimenta una fuerza perpendicular al campo B y al vector velocidad v.

PRACTICA 1. Mediciones y calculo de error

Mediciones y cálculo del error de los resultados

Cuando se registra el resultado de una medición, se debe de señalar la incertidumbre , para lo cual se indica  cuánto más o menos  existe de error; es decir, se requiere tomar varias veces las medidas y en todas ellas usar el mismo instrumento. Recuerda que cuando se miden magnitudes físicas  difícilmente los valores obtenidos  corresponden al valor verdadero de la medida, aun y cuando se utilicen aparatos con mucha precisión o se hagan  con sumo cuidado.

El error en las medidas  puede presentarse por diversas causas; las más comunes son la construcción  y calibración del instrumento  de medida y las lecturas hechas. Para poder dar un resultado lo más aproximado al real  es conveniente realizar un análisis de error; es decir, determinar la fuente de error y su magnitud.

PRÁCTICA 2d. Trazado de líneas equipotenciales y de campo eléctrico.

 I. Objetivos

En este experimento representaremos líneas equipotenciales y de fuerza para arreglos bipolares de cargas. Se encontrarán líneas equipotenciales puesto que el procedimiento a seguir proporciona puntos equipotenciales, los cuales están ubicados en un plano, que será una hoja de papel y cuando los unamos tendremos como resultado una línea equipotencial. 

• Dibujar las líneas equipotenciales. 
• Dibujar las líneas de fuerza de sistemas bipolares. 
• Visualizar y describir los conceptos de: campo eléctrico, líneas de fuerza y líneas equipotenciales. 

Figura 1. Práctica 2d. Líneas de campo y equipotenciales de un dipolo. 

Práctica No. 4d: Trabajo eléctrico

 Práctica No. 4d:  Trabajo eléctrico

Objetivo: Estudiar la relación entre el trabajo eléctrico y el calor. Determinar cuantitativamente el intercambio de energía y trabajo de una corriente eléctrica.

Aprendizajes esperados: Que la/el alumna/o:

1. Determine la cantidad de calor cedido a una sustancia.

2. Aplique los conceptos de trabajo eléctrico y conservación de la energía.

3. Investigue la relación entre corriente-resistencia-calor.

Introducción

En esta práctica, como en las anteriores, estamos suministrando energía, con ello se calentara un fluido, pero qué tan rápido es este calentamiento? Eso dependerá de una propiedad del material a la que se le llama capacidad calorífica y, como esta medición será a presión constante, le llamaremos C (también se le conoce como calor especifico, investigar).

El agua es calentada por una resistencia eléctrica sumergida en ella, un foco incandescente, por la que circula una corriente. El calor disipado por el efecto Joule en el foco es transferido al agua. Usamos el Principio de Conservación de la Energía, suponiendo que no hay pérdidas de calor, lo que equivale a que toda la energía entregada por el foco es absorbida por el agua.

La energía disipada en la resistencia es: 

donde t es el tiempo que circula la corriente y es la potencia promedio, dada por,

con la corriente promedio y el voltaje promedio.

La energía absorbida por el agua está dada por,

donde m es la masa de agua, ΔT es el cambio en la temperatura del agua y c es el calor específico del agua, que es lo que queremos calcular.

Figura 1: Armado del Sistema y materiales requeridos.

Material

1 sensor de temperatura

1 interface SW

1 computadora

1 tortillero

1 foco

1 soquet con cable

1 multímetro de gancho

1 probeta de ½ lt.

1 cronómetro

Practica no. 3d: Práctica corriente eléctrica

Objetivo: Analizar el paso de corriente eléctrica a través de un circuito simple y la relación de esta con el voltaje y resistencia del circuito. Y relacionar estas variables con la potencia eléctrica.

T Teoría requerida: Corriente eléctrica, Voltaje (diferencia de potencial), Resistencia, Potencia eléctrica. hacer un resumen de estos temas.

Materiales:

• 1 foco incandescente de 40 W
• 1 foco incandescente de 100 W
• 1 foco ahorrador
• 1 foco de led
• 2 soquete con base
• 2 m de cable rojo
• 2 m de cable negro
• 1 clavija
• 1 multímetro, con cables de medición.
• 1 cinta aislante.

 Procedimiento:

-          Conectar en paralelo los dos focos incandescentes. Cuál de los focos tiene una intensidad luminosa mayor. El foco de 100 W o el de 40 W. Anota tus observaciones y explica.

-          Usando el guante afloja y retira uno de los focos, ¿qué pasa? Explica (usando el termino de corriente eléctrica). Coloca nuevamente el foco.

-          Mide el voltaje entre los conectores de cada foco, con tu multímetro ve la figura 2

Figura 1. I conexión en paralelo, II conexión en serie, a) focos incandescentes, b) foco incandescente y ahorrador, c) foco ahorrador y de leds 

Experimento 5d.

 Capacitancia y circuitos RC

I. Objetivos

Medir la variación de voltaje en un circuito RC, conociendo a través de las mediciones la función de un capacitor en este circuito.

II. Fundamentación Teórica

·         Capacitancia y dieléctricos.

·         Circuitos con capacitores.

III. Introducción

Se llama capacitor a un dispositivo que almacena carga eléctrica. El capacitor está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios.

Los capacitores pueden conducir corriente continua durante sólo un instante, aunque funcionan bien como conductores en circuitos de corriente alterna.

Para un capacitor se define su capacidad como la razón de la carga que posee uno de los conductores a la diferencia de potencial entre ambos, es decir, la capacidad es proporcional a la carga e inversamente proporcional a la diferencia de potencial: C = q / V, medida en Farad (F).

Estos pueden ser conectados en serie y en paralelo ó en una combinación serie-paralelo.

DATOS PARA UNIRSE A LOS CURSOS EN LOS EQUIPOS DE TEAMS

Física general 2

Agregarse al equipo en TEAMS

GRUPO A

• Lunes y jueves de 7:00 a 9:00, aula D4. Martes de 11:00 a 13:00, Laboratorio de Electricidad y magnetismo.

• Vinculo: https://teams.microsoft.com/l/team/19%3a9979db8c58f74472b0ae4e6df5d2b413%40thread.tacv2/conversations?groupId=de7620a2-a3ae-4f9f-a345-1887f082c920&tenantId=2b83ac9e-2448-45df-9319-48d86236a5ea

• Código de equipo: icxzpie

GRUPO D

• Lunes y jueves de 11:00 a 13:00, aula E11. Martes de 13:00 a 15:00, Laboratorio de Electricidad y magnetismo.

• Vinculo: https://teams.microsoft.com/l/team/19%3adef24bfe19a0400e870d35053ef53164%40thread.tacv2/conversations?groupId=4b2b5b4c-f7e5-4758-8a11-7f0e1384a636&tenantId=2b83ac9e-2448-45df-9319-48d86236a5ea

• Código de equipo: 268gede

Laboratorio de Mecánica Clásica

• Lunes de 9:00 a 11:00, Laboratorio de Física

• Vinculo: https://teams.microsoft.com/l/team/19%3a2cnCXFyWODZ84sZ-sTigs8kbk2uZ50k3QpVUX26PTiY1%40thread.tacv2/conversations?groupId=7785ddce-de29-4936-9475-fbda559c6c23&tenantId=2b83ac9e-2448-45df-9319-48d86236a5ea

• Código de equipo: y2z4jz2