Design and Construction of a Wimshurst Machine for Teaching Electrostatic

En este trabajo se presenta el diseño y construcción de un prototipo de una Máquina de Wimshurst, explicando cuales son las partes importantes que conforman la máquina y el principio físico de su funcionamiento. El prototipo fue empleado para la enseñanza de la Electrostática en cursos de laboratorio de Electricidad y Magnetismo en la Escuela Colombiana de Ingeniería. El prototipo se usó con dos enfoques. El primer enfoque se direcciona a que los estudiantes realicen prácticas demostrativas a nivel de descargas eléctricas controladas y péndulo electrostático. El segundo enfoque se orienta a que los estudiantes experimenten y obtengan resultados cuantitativos para un laboratorio a nivel de Campo y Potencial Eléctrico. Los resultados muestran una ganancia de 0.52 ± 0.08 y corresponde a un rango de ganancia medio (entre 0.3 y 0.7). Se presenta la secuencia didáctica que siguen los estudiantes cuando realizan los laboratorios con el prototipo construido. En este trabajo también se describe el método usado y los instrumentos que se emplearon para el proceso de obtención de datos. Así mismo el trabajo presenta y discute las fortalezas de la estrategia empleada.In this work, the design and construction of a prototype for a Wimshurst machine is presented. The article indicates the important parts that make up the machine and the physical operating principle. The prototype was used for teaching Electrostatics in the laboratory of Electricity and Magnetism in the Colombian School of Engineering in the second half of 2015. The prototype was used with two purposes. The first purpose has the intention that students develop demonstrative practices according to level controlled electric shock and electrostatic pendulum practices. The second purpose is aimed at students to experience and obtain quantitative results for a laboratory level of Potential and Electric Field. The results show a gain (0.52±0.08) and it corresponds to an average gain (between 0.3 y 0.7). The didactic sequence followed by students when they work in the laboratory with the prototype. Also, in this paper the method used and the instruments used for data collection process are described. The paper presents and discusses the strengths of the strategy employed.(1) Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada del Instituto Politécnico Nacional, Av. Legaria 694, Col. Irrigación, C. P. 11500, México DF, México (e-mail: cacollazos@gmail.com, ceml36@gmail.com) (2) Departamento de Ciencias Naturales, Escuela Colombiana de Ingeniería, Ak. 45 No. 205-59, Autopista Norte, Bogotá D. C., Colombia. (e-mail: heindel1297@gmail.com, jisazaceballos@gmail.com