Practica de fisica SObre Corriente y soluciones Ionicas

PROTOCOLO DE PRÀCTICAS

1. Datos Generales 1. Ciclo Escolar 20007-2008 2. Nombre de la institución: Universidad Latinoamericana-Campus Valle     3. Clave: 1183 4. Asignatura: Fisica III                                   5. Clave: 1401 6. Nombre del profesor titular: M. C. Àngel Armando Muñoz Lòpez 6.1. Nombre del profesor de laboratorio: Ing. Marìa Estela Oropeza Ortiz 7. Laboratorista: 8. Grupo: 6010  9. Sección: B 10. Horario del laboratorio: Viernes 7:50-8:40 11. Número de práctica: 2   12. Unidad: 1 13: Temática: Relación entre electricidad y magnetismo 14. Nombre de la práctica: “Electromagnetismo” 15. Número de sesiones que se usarán en la práctica: 3

2. Equipo número: 2 Integrantes Coordinador: Diana Barquera Gonzáles   No. de lista Nombre         (apellido paterno            materno               Nombres)   Ortiz Meraz Jimena   Segura Silva Alberto   Lovera de los Rios Laura

3. Planteamiento del problema. ¿Qué le pasaría a nuestro foco cuando convertimos el liquido en un conductor?

4.Marco teórico Nuestra practica debía ser de electro magnetismo peor como la anterior fue de eso decidimos hacerla de corriente.  Entonces investigamos que la corriente eléctrica es el flujo de portadores de carga eléctrica, normalmente a través de un cable metálico o cualquier otro conductor eléctrico, debido a la diferencia de potencial creada por un generador de corriente. La ecuación que la describe en electromagnetismo, en donde es la densidad de corriente de conducción y es el vector normal a la superficie, es Históricamente, la corriente eléctrica se definió como un flujo de cargas positivas y se fijó el sentido convencional de circulación de la corriente como un flujo de cargas desde el polo positivo al negativo. Sin embargo, posteriormente se observó, gracias al efecto Hall que en los metales los portadores de carga son negativas, estos son los electrones, los cuales fluyen en sentido contrario al convencional.Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético.En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de medida de la intensidad de corriente eléctrica es el amperio, representado con el símbolo A.El aparato utilizado para medir corrientes eléctricas pequeñas es el galvanómetro.Cuando la intensidad a medir supera el límite que los galvanómetros, que por sus características, aceptan, se utiliza el Amperímetro.   Los estudios sobre electricidad en conductores metálicos, tuvimos contacto con tres propiedades fundamentales: corriente eléctrica (símbolo=i, unidad SI=A (amperios)), resistencia eléctrica (símbolo=R, unidad SI= (ohmios)) y potencial eléctrico (símbolo=, unidade SI=V (voltios)). )). El término corriente eléctrica está asociado a un flujo de carga a través del conductor. En el caso de los conductores metálicos este flujo de carga está asociado directamente al transporte de electrones que son transferidos de un punto de mayor potencial eléctrico para otro de menor potencial. Al atravesar un determinado material, la corriente de electrones sufre resistencia a su movimiento y, sorprendentemente, cada material presenta una resistencia diferenciada. Estas tres cantidades fundamentales están relacionadas entre si por lo que conocemos como la Lei de Ohm, expresada matemáticamente por: Esta expresión nos dice que el flujo de electrones en un conductor (i) es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada. La constante de proporcionalidad entre las dos cantidades será la resistencia eléctrica del material. En otras palabras, para un conductor metálico, bajo el efecto de una diferencia de potencial, cuanto menor la resistencia eléctrica del material, mayor será la corriente circulando a través del mismo y vice-versa. Cuando 1 A de corriente fluye a través de un material que presenta una resistencia de 1  tenemos una diferencia de potencial de 1 V. De las tres propiedades mencionadas anteriormente, la resistencia es la única que conserva las características eléctricas del material y por consiguientee puede ser usada como una propiedad apropiada para clasificar diferentes materiales como buenos y malos conductores de eletricidad. Una otra propiedad que puede ser utilizada para clasificar estas mismas propiedades eléctricas de los materiales es la conductancia eléctrica. Esta propiedad corresponde única y exclusivamente a la inversa de la resistencia y puede ser entendida fisicamente como la facilidad con que un determinado material permite la conducción de la corriente eléctrica. Su unidad es definida como -1. Un asunto interesante que aparece en el estudio de la conducción de electricidad es que algunos materiales en ciertas condiciones físicas no conducen electricidad. Sin embargo, alterandose estas condiciones el mismo material puede pasar a conducir electricidad. Un ejemplo simple a ser considerado es la sal de cocina, NaCl. Esta sal, a la temperatura ambiente, es un pésimo conductor de electricidad y es caracterizado como un aislante. Sin embargo, basta fundirlo o disolverlo en agua que se nota una conducción de electricidad en proporción elevada. Los fenómenos como este llevarón a los cientistas del siglo pasado a cuestionar si el mecanismo de conducción de electricidad en metales era el mismo observado, por ejemplo, en el NaCl. El primero en sugerir que los mecanismos de conducción eran completamente distintos fue Arrhenius. Entre 1880 y 1890, Arrhenius, estudiando la conductividad eléctrica de soluciones ácidas, sugirió que el mecanismo de conducción eléctrica en determinadas sustancias ocurría debido a la migración de los iones y no de los electrones como en los conductores metálicos. Esta hipótesis abrió las puertas para una série de desarrollos sobre la conductividad eléctrica y por eso le concedierón el premio Nobel de química a Arrhenius. Apenas como curiosidad, aunque los estudios de disociación iónica tengan proporcionado reconocimiento internacional a Arrhenius, se verifica en sus declaraciones preocupaciones profundas con el medio ambiente. Arrhenius ya sugería al principio del siglo que el desarrollo industrial podría alterar las condiciones climáticas del planeta significativamente. Actualmente se verifica que la conducción eléctrica ocurre por la migración, de electrones o iones, en distancias del orden del tamanho de los cristales. La conducción generalmente prevalece para uno o otro cargador, pero en algunos materiales inorgánicos la conducción electrónica y iónica es observada simultáneamente. Las conductividades son generalmente dependientes de la temperatura y aumentan con el incremento de la temperatura para todos los materiales, excepto los metales. En este caso, la mayor conductividad es observada a bajas temperaturas. En algunos metales todavía ocurre el fenómeno de supercondutividad a temperaturas próximas del cero absoluto, es decir, -273 oC ou 0 K..  Valores típicos de conductividad eléctrica Conductores iônicos Cristales iônicos < 10-16-10-2 Electrólitos sólidos 10-1-103 Electrólitos fuertes (líquidos) 10-1-103 Conductores Eletrônicos Metales 103-107 Semiconductores 10-7-105 aislantes < 10-10 La conductividad iónica, derivada de la migración de los iones, no ocurre en gran extensión en la mayoria de los sólidos iónicos y covalentes, tales como los óxidos e haluros. Puede parecer polémico mencionar la conductividad iónica en sólidos covalentes, sin embargo, es necesario tener en mente que la expresión «sólidos covalentes» se refiere a la predominancia de la covalencia, sin despreciar cualquier proporción del caracter iónico en los enlaces. En estos casos, los átomos tienden a quedarse esencialmente fijos en sus posiciones en el retículo y sólo pueden moverse a través de defectos en el retículo cristalino . Unicamente a temperaturas altas, donde la concentración de los defectos es realmente elevada y donde los átomos adquieren energía térmica, entonces la conductividad iónica se hace apreciable. Como ejemplo, la conductividad iónica del NaCl a aproximadamente 1073 K (800 oC), un poco debajo de su fusión, es aproximadamente 10-1 Sm-1, mientras a la temperatura ambiente el NaCl es un aislante Existe, sin embargo, un grupo de sólidos llamado indistintamente de electrólitos sólidos, conductores iónicos rápidos o conductores superiónicos, en los cuales un conjunto de iones, los aniones o los cationes, pueden moverse libremente. Estos materiales frecuentemente tienen estructuras cristalinas muy específicas, en los cuales existen túneles o camadas abiertas, a lo largo de los cuales los iones pueden moverse. Los valores de conductividad de esos materiales son comparables a los observados para electrólitos líquidos fuertes. Un ejemplo es el valor de conductividad de 10-1 Sm-1 presentado por el ion Na+ en-alúmina, a 298 K (25 °C) Existe un gran interés en estudiar las propiedades de esos electrólitos sólidos, en desarrollar nuevos ejemplos de ese tipo de material, y en extender su rango de aplicaciones en dispositivos electroquímicos de estado sólido.

5. Objetivo Medir las variables de nuestro sistema eléctrico.

6. Hipótesis “A mayor sal, mayor será el voltaje”

7.Plan de investigación Tipo de investigación: Experimental(«) De campo(  ) Observación (  ) Documental (  ) Instrumentos de investigación. Libros e Internet. Programa de actividades: 14 sept 07 Protocolo                                          21 sept 07 Experimentación                                          28 sept 07 Conclusiones

8. Procedimiento 1) Conectaremos el cable de 1.5 volts a la correinte. 2) Lo amararemos a un clavo de un lado 3) Amararemos otro cable a otro clavo y del otro lado a un foco 4) Pondremos los dos clavos en un vaso de precipitados con 50 ml de agua 5) Le iremos aumentando la cantidad de sal  6) Mediremos el voltaje que pasa 7) anotaremos resultados y haremos una conclusión.

9. Material, equipo y sustancias Vaso de precipitado Agua Cable de 1.5 vols o Cables caimanes Foco Sal Voltímetro Clavos Pinsas Conector

10. Resultados   Cantidad de Sal ¿Prendió el Foco?  Voltaje 0 g No 0 v 2.5g Si 101.5 v 7.5 g Si 112.5 v 12.5g Si 113.8 v 20g Si 115.7 v                     Errores                 Resultados

11. Análisis de resultados Nuestra grafica salio creciente esto significa entre mayor sal mayor es el voltaje. Pudimos observas sin sal no hubo voltaje. La tendencia general es una recta que es proporcional directamente ya que si aumentamos la masa de la sal aumenta los volts . En la grafica podemos ver 2 errores de medición de gran magnitud.

12. Conclusiones Jimena: La hipótesis se cumplió ya que entre mas sal le poníamos aumentaba el voltaje. De una forma proporcional. Tuvimos dos errores de medición. Laura: Mientras vamos poniendo mas sal, el voltaje empieza a aumentar, nuestra hipótesis fue correcta porque aumentamos la cantidad de sal para que aumentara el voltaje. Alberto: La hipótesis se cumplió porque el voltaje aumento cada que aumentamos sal lo que nos comprobó que la sal hace que el agua sea un mejor conductor Grupal: Nuestra hipótesis esta correcta ya que al aumenta la concentración de sal el agua se hace mejor conductor permitiendo pasar mas voltaje al circuito en conclusión entre mas sal mas voltaje.

13. Manejo y disposición de desechos El material fue dado y regresado al laboratorio.

14. Bibliografía Tippens, Fisica, ed. McGrawHill, México, pp. 620-622 Física t Realidades, Aurélio Gonçalves y Carlos Toscano, Editora Scipione. 235-236 Marion Tanima, Gran enciclopédia de Física, México, ed. Diana, pp. 315-317 Goeff Kirchoff, Aplicaciones de Física, Gran Bretaña, 1996, ed. Sigur Ros, pp. 253-256 http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica