Written by Los átomos de la materia están formados por una gran cantidad de partículas. Entre ellos los más conocidos son el protón (carga positiva), el electrón (carga negativa) y el neutrón (carga cero). Se dice que cuando el número de protones en un átomo es igual al número de electrones, este último permanece neutral. Este razonamiento puede extenderse a la materia en general. Esta condición se llama equilibrio electrostático.
Sin embargo, este equilibrio se puede deshacer. Esto es posible a través de un proceso llamado Electrificación, que puede ocurrir de tres formas: fricción, contacto e inducción. Para reproducir estos procesos, un dispositivo llamado Generador Van de Graaff o generador de correa electrostática.
Este equipo fue desarrollado por el ingeniero estadounidense Robert Jemison Van de Graaff (1901 – 1967) quien, motivado por una conferencia a la que había asistido Marie Curie, comenzó a dedicarse a la investigación en el campo de la Física Atómica. Una de las consecuencias de estos estudios es la construcción del generador que lleva su nombre, el cual tuvo aplicación directa en diversas áreas del conocimiento como la medicina y la industria.
En las escuelas, este dispositivo está destinado al estudio experimental de la electrostática. Un motor acciona una correa aislante que pasa por dos poleas, una de ellas impulsada por un motor eléctrico que hace que la correa se mueva. La segunda polea se encuentra dentro de la esfera metálica hueca. A través de extremos metálicos, la correa recibe carga eléctrica de un generador de alto voltaje. El cinturón electrificado transporta las cargas al interior de la esfera metálica, donde son recogidas por púas metálicas y transportadas a la superficie externa de la esfera.
A continuación se sugieren algunas actividades que se pueden realizar con este generador.
1. Descarga de gas a alta presión: explica la ocurrencia de rayos y truenos.
Conecte la varilla de prueba al generador (tiene una entrada para este experimento en el domo) y, después de encenderlo, acerque la varilla de prueba al generador (sin tocarlo). Para maximizar el efecto visual del experimento, es interesante que, durante su ocurrencia, el lugar esté oscuro. El ejercicio interesante es pedir a los estudiantes que relacionen el hecho visto (y oído) con la ocurrencia de rayos y truenos. Otro aspecto que merece ser destacado en este experimento es el hecho de que el aire (que es un medio dieléctrico o aislante) conduce cargas (es decir, se comporta como un conductor).
2. Principio de funcionamiento del electroscopio de hoja: describe el funcionamiento de un electroscopio de hoja.
Para realizar este experimento, se necesitan los siguientes materiales:
- Generador Van de Graaf y varilla de prueba;
- Varilla de soporte de la hoja;
- Papel de aluminio (los que se utilizan para envasar alimentos) de 10 mm x 250 mm, doblado por la mitad
Para realizar el experimento, debe: conectar la varilla al generador (tiene una entrada en la cúpula para este experimento) y después de encender el generador, debe: acercar (sin tocar) la varilla de prueba a la hoja de aluminio .
3. Lluvia de confeti: Electrificación de contacto.
Con el generador apagado, coloque papel triturado sobre la cúpula. Encienda el generador y observe lo que pasó.
Estas son solo tres sugerencias para experimentos con el generador. A partir de libros y folletos que contienen experimentos, el maestro puede crear una serie de experimentos adicionales. Solo un pequeño estudio del tema y la creatividad.
Fuentes:
Sitio: http://geocities.ws/saladefisica9/biographies/vandegraaff.html
http://www.feiradeciencias.com.br/sala03/03_07.asp
Libro: Física experimental. Luís Antônio Macedo Ramos. Editor de mercado abierto.
Folleto: Electricidad y magnetismo I: Lineamientos prácticos para la Licenciatura y Licenciatura en Física. Nildo Loiola Dias. Universidad Federal de Ceará.
