Practica 2

Generador de Van de Graff

Autores:

Álvarez Millán Lesli Aide

Rojas Granados Rebeca Raquel

Torres Solano Martha

Resumen:

En esta práctica indagaremos el voltaje requerido en el Van de Graff que es utilizado para cargar las placas de metal con un diferencial de potencial obtenido, lo obtendremos con resultados de la práctica anterior al cargar los bastones con la esfera a 60 cm de distancia.

Introducción:

El generador de Van de Graaff es una máquina electrostática que utiliza una cinta móvil para acumular grandes cantidades de carga eléctrica en el interior de una esfera metálica hueca. Las diferencias de potencial así alcanzadas en un generador de Van de Graff moderno pueden llegar a alcanzar los 5 megavoltios.

El generador consiste en una cinta, transportadora de material aislante motorizada, que transporta carga a un terminal hueco. La carga es depositada en la cinta por inducción en la cinta, ya que la varilla metálica o peine, esta muy próxima a la cinta pero no en contacto. La carga, transportada por la cinta, pasa al terminal esférico nulo por medio de otro peine o varilla metálica que se encarga de producir energía. 

Se usará también un variac, trasformador variable para algunas de las operaciones de mantenimiento o de diseño o para regular las salidas de las fuentes. Un variac es un auto transformador variable con el cual podemos obtener una tensión de salida de corriente alterna entre 0V y la tensión de alimentación, generalmente 230V y 50Hz en Europa y 110V y 60Hz en Estados Unidos. Esta constituido por un núcleo en forma toroidal sobre el que esta arrollado el transformador el uno de los lados del núcleo magnético las espiras están libres de aislamiento. Sobre ellas mediante un eje central discurre una escobilla con un rodillo de carbono, que es accionada por un mando unido a un eje, que indica el voltaje según el ángulo de giro del mando, con lo cual podemos obtener en la salida variable una tensión superior a la de la entrada.

Desarrollo:

Se volverá a instalar el dispositivo de la esfera, la fuente de poder, la jaula de Faraday y el electrómetro, para hacer las mediciones de diferencialde potencial siempre a 60 cm de distancia como radio, obteniendo así los parámetros de medición.

Por otro lado se coloca el generador de Van de Graaff y el variac dispositivo que transforma y regula el voltaje, igualmente a 60 cm de distancia se colocarán los bastones a que se carguen sin saber cual fue la carga del generador.

En el experimento anterior obtuvimos resultados con los que nos aproximamos a rectificar la equivalencia en la ley de Coulomb E~1/r².

Ahora con el resultado a 60 cm de los anteriores voltajes (15kv, 20 kv y 25 kv) nos proponemos encontrar el voltaje que utiliza el Van de Graff para cargar los bastones a un potencial de 7.5 volt.

Resultados:

Gráfica 1. Muestra la relación lineal de la ecuación.

Discusión:

La relación efectivamente es lineal.

Las incertidumbres a falta de repetición de datos, lo obtuvimos con el 2%+ 2 cifras significativas como indica el electro-metro.

El Generador Van de Graff tenía un carga de 633.06 (125 ) KV.

Conclusiones:


De acuerdo a los datos obtenidos y las gráficas,notamos que la relación carga-diferencia de potencial, es lineal por lo que los resultados son satisfactorios.
Sin embargo falta discuciòn en clase para comprobar que este dato es correcto.

Bibliografía:

J. Miranda, Evaluación de la Incertidumbre en Datos Experimentales. (Instituto de Física, UNAM, 2000). 42 páginas.

Francis W. Sears y Mark W. Zemansky. Física, Edt. Aguilar (1970) pág. 565.