Elektromagnetismoa

Eremu elektrikoa

Coulomb-en legea

Franklin-en motorea

Karga puntual baten
eremu eta potentziala

Karga-bikote baten
eremu eta potentziala

Dipolo elektrikoa

Zuzenki kargatua
Gauss-en legea

Kelvin-Thomson-en
eredu atomikoa

Faraday-ren kubeta.
Eroaleak

Van de Graaff-en
generadorea

Eroaleak (II)

Eroale batean
induzitutako karga

Esfera eroalea
eremu uniforme batean

Pendulu batez
kondentsadore bat
deskargatzen

Irudien metodoa

Saiakuntza

Orri honetan, Eibarko Industri Ingeniaritzako Unibertsitate Eskolako Fisikako laborategian, elektromagnetismoari dagozkion praktiken barnean, ikasgelan egiten diren erakustaldietako bat, simulatzen da.

Kondentsadore lau eta paralelo baten xaflen artean, pendulu txiki bat sartzen da; hari batean eskegita metalezko esfera txiki bat, normalean aluminiozko papera zapalduz egindako bolatxo bat.

Kondentsadorearen xafletako bat elektroskopio batera konektatzen da eta bestea Lurrera.

Van de Graaff-en generadorea martxan jarri eta kargatu egiten da; bertatik karga hartzen dugu, bai bolatxo metaliko batez ukitzen, plastikozko hagatxotik helduta, zein kable batez generadorearen esfera eta kondentsadorearen xafla konektatuz. Modu batean zein bestean, kondentsadorearen xafletako batera, hain zuzen elektroskopiora konektatuta dagoenera, karga garraiatzen dugu.

Lehen kasuan, xafla kargatzen goaz, elektroskopioaren orratza gero eta gehiago inklinatzen doa, karga handitzen doala erakusten. Aldi berean penduluaren bolatxo metalikoa gero eta gehiago xafla kargaturantz hurbiltzen doa eta une batean ukitu egiten du. Une horretatik aurrera pendulua bizkorrago mugitzen hasten da bi xaflen artean, xafla batetik bestera, eta elektroskopiora konektatutako xafla apurka-apurka deskargatu egiten du.

Oinarri fisikoak

Aurreko orrian ikusi dugunez, esfera eroalea eremu uniforme batean murgiltzean dipolo gisa jokatzen du. Eta dipolo batek, eremu elektriko uniforme batean jasaten duen indar netoa nulua da.

Baina eremu elektrikoa ez bada erabat uniformea, indar neto bat jasaten du eremua handiagotzen den noranzkoan. Kasu honetan eremua pixka bat handiagotzen da xaflarantz hurbiltzen garen heinean. Irudian ikusten denez, kondentsadorearen xafla positiboa hurbilago dago bolatxoaren alde negatibotik bolatxoaren alde positibotik baino. Horregatik indar netoa erakarlea da.

Eremua oso handia bada bolatxoak kondentsadorearen xafla ukitzen du. Bolatxoaren karga negatiboa ezabatu egiten da xaflako karga positiboarekin. Ondorioz, bolatxoa karga neto positiboz kargatuta geratzen da, Dq, eta xafla positiboak karga kantitate horixe galdu egiten du.

Elektroskopioak xaflaren karga gutxitu dela adieraziko du, orain orratzak angelu txikiagoa osatuko duelako bertikalarekin.

Bolatxoa positiboki kargatuta geratu denez, eremuaren aldeko indarra jasango du, eta horren eraginez beste xaflarantz mugituko da, alegia Lurrera konektatuta dagoen xaflarantz.

Bolatxoak xafla horren kontra jotzen du eta bere karga osoa galdu egiten du. Gero, bolatxoa berriz ere oreka posiziorantz mugituko da, baina bere energia zinetikoaren eraginez oreka posizioa gainditu eta aurrera jarraitzen du, eta berriz ere beste ziklo berri bat hasten da.

Ondorioz, xafla positiboa karga galtzen doa, Dq, bolatxoak ukitzen duen bakoitzean. Elektroskopioa erakusten joango da xaflaren karga apurka-apurka galtzen doala.

Xaflaren karga gutxituz joan ahala, xaflen arteko eremua ahultzen joango da eta xafla kargatuak bolatxoa gero eta indar gutxiagorekin erakarriko du; helduko da une bat indar hori ez dela nahikoa izango bolatxoak xafla ukitzeko adinakoa. Ordutik aurrera bolatxoak oszilatu egiten du, baina gero eta anplitude txikiagoarekin eta azkenean, airearen marruskadurarengatik gelditu egiten da. Eskumako xaflan karga-hondar bat geratzen da.

Saiakuntza.

Van de Graaff-en generadore bat daukagu, karga elektrikoa sortu eta kondentsadore baten xafletako bati karga emateko.

• Berria botoia sakatu.
• Saguarekin generadorearen ondoan dagoen bola eraman eta kondentsadorearen xafla ukitu, alegia elektroskopiora konektatuta dagoen xafla. Ekintza horrekin xaflara karga eramaten da.
• Beste bat botoia klikatu eta beste bola bat kargatu eta eraman ahal izango da kondentsadorearen xaflara behin eta berriz.

Kondentsadorearen xaflara etengabe bola kargatua eraman eta xaflaren karga handitzen doala ikusi ahal izango dugu elektroskopioaren orratza gero eta gehiago inklinatzen delako. Penduluko bolatxoa, bitartean, xafla positiborantz erakarrita, hurbiltzen joango zaio, ukitzen duen arte. Une horretatik aurrera penduluko bolatxoa oszilatzen hasten da eta oszilazio bakoitzean xafla positiboari karga kentzen joango zaio.

Saiakuntza osoa berriro hasteko Berria botoia klikatu.