Don Electróforo y Cía

Autores:

Alejandro del Mazo Vivar
Profesor de Física y Química de Educación Secundaria
e-mail: mazovivar@gmail.com

Santiago Velasco Maíllo
Profesor de Física Aplicada. Universidad de Salamanca
e-mail: santi@usal.es

Aunque el electróforo es una máquina eléctrica muy sencilla, son numerosos los experimentos  que pueden realizarse con su ayuda, usando diversos aparatos complementarios de fabricación casera.

 

Electróforo y electrostática

Un bloque de hojas de PVC se carga por frotamiento y, por inducción, carga un electróforo de unos 30 cm diámetro, que alcanza potenciales de varios miles de voltios. El valor de este potencial puede estimarse con un micrómetro de chispa, ya que existe una relación conocida entre la longitud máxima de chispa entre esferas de un cierto diámetro y su diferencia de potencial.

La carga eléctrica del electróforo se detecta con un electrómetro de Henley y la orientación del campo eléctrico se reconoce con elementos tales como un penacho de ligeras hebras de plástico metalizadas o una caja transparente con bolitas de poliestireno que se mueven intensamente en la dirección del campo (“granizo eléctrico”).

Por las condiciones de la electrización, el electróforo adquiere carga positiva aunque, por inducción, puede crearse carga negativa sobre un segundo electróforo. El reconocimiento del signo de la carga puede hacerse con un electroscopio.

El electróforo permite cargar un condensador (botella de Leyden) desmontable. Si se separan sus partes (armaduras exterior e interior y dieléctrico), se ponen en contacto las armaduras y vuelve a montarse el condensador, la conexión posterior entre las armaduras exterior e interior produce una violenta chispa. Esto muestra que, en un condensador cargado, la carga no se encuentra localizada en las armaduras sino en el dieléctrico.

La descarga de un condensador también puede realizarse de forma lenta. Una pequeña bolita, colgada de un hilo aislante, puede oscilar tocando la campana en la que termina la armadura interior del condensador y trasladar cantidades reducidas de carga eléctrica a otra campana que comunica con la otra armadura del condensador. El tañido de las campanas finaliza cuando el condensador queda prácticamente descargado.

 

Electróforo y efecto fotoeléctrico

Un electroscopio provisto de una placa de aluminio a la que se ha retirado la película superficial de óxido con lana de acero, se carga con el electróforo. Al iluminar la placa con luz ultravioleta el electroscopio se descarga cuando su carga es negativa, pero no lo hace si el electroscopio se ha cargado positivamente.

¿Qué se pretende demostrar?

Se pretende realizar un paseo por la electrostática, utilizando como elemento conductor el electróforo, que es una sencilla máquina eléctrica.  

Dirigido a:

Gran Público.

Primaria.

Secundaria.

Universidad.

Materiales necesarios:

Electróforos grandes, láminas de PVC, piel, lámpara de neón, descargador, electrómetro de Henley, micrómetro de chispa, condensador desmontable, campana eléctrica, caja para “granizo eléctrico”, electroscopio con placa de aluminio, lámpara de “luz negra”.

Riesgos:

Aunque el electróforo adquiere un potencial de varios miles de voltios, el contacto con él solo produce una leve sacudida carente de peligro. Sin embargo, la carga del condensador por acción repetida del electróforo puede acumular una cantidad elevada de electricidad cuya descarga puede ser peligrosa. Por esa razón, el manejo de los condensadores debe de hacerse con mucho cuidado.