Actividades
En el applet se simula el generador de Van de Graaff.
En el generador real la cinta transporta carga de forma
continua. En la simulación, se transporta de forma discreta,
sobre la cinta aparecen puntos rojos igualmente espaciados,
cada unos de ellos representa una unidad de carga positiva
cuyo valor genera el programa interactivo de forma aleatoria.
Al igual que en un generador real, el simulado pone
un límite al campo máximo en la superficie de la esfera
a partir del cual, el aire se ioniza y el generador
no puede incrementar más la carga. Podemos aproximar
el conductor hueco a una esfera conductora de radio R. Conociendo la carga acumulada Q se
calcula el potencial de la esfera V. El campo
producido por un esfera conductora de radio R en su superficie es
El generador deja de acumular carga cuando el aire
se vuelve conductor. La intensidad del campo eléctrico
límite es de aproximadamente 3.0 106 V/m.
Para una esfera de radio R podemos calcular la
carga máxima que puede acumular y el máximo potencial
que adquiere la esfera cargada.
Se introduce
- el radio de la esfera en cm, en el control de edición
titulado Radio, .
Se pulsa en el botón titulado Empieza.
Supongamos una esfera de 40 cm de radio. Comprobar
que
- La capacidad de la esfera C=4p e0R. es
44.4 pF
- La carga máxima que puede acumular es Q=53.3 mC hasta que se produce
la ruptura dieléctrica (el campo eléctrico límite
es de 3.0 106 V/m)
- El máximo potencial V es de 1.2 millones
de volts.
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