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Electrostática            
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Funcionamiento  
Simulación de...        

Éste applet simula el campo eléctrico creado alrededor de una distribución de cargas distribuidas en un plano x-y.

Las cargas pueden tener valores diferentes y las podemos situar en el punto que queramos dentro de la pantalla.

La simulación es estática pero nos permite visualizar el campo eléctrico (flecha roja) en un punto, las líneas de fuerza o de campo (de color verde), las líneas equipotencials (zonas rosas y azules de diferente intensidad de color) y una visión tridimensional de las líneas equipotencials.

Con la rata del ordenador podemos modificar tanto la posición (arrastrando) de las cargas como su valor (clicando).

 
       
     
Parámetros de entrada

Es preciso definir los siguientes parámetros en la barra de entrada:

  • Número de carga (n) nos permite seleccionar una carga para modificar sus datos: carga y posición. Cuando una carga está seleccionada a su alrededor aparecen radialmente unas líneas rojas.
  • Carga (Qn) que en este momento está seleccionada, sólo puede tener 10 valores: de 1 a 5 microC (positivos o negativos). El tamaño de la carga se dibuja de acuerdo con su carga.
  • Posición (xn, yn) en metros (m) de la carga seleccionada en este momento. La posición x puede tomar valores entre -333 m y +333 m y la posición y entre -259 y +259 m. El centro del applet tiene la posición (0, 0).

Estos valores los podemos entrar directamente en les cajas de texto o bien modificarlos con la rata de la siguiente manera:

  • Seleccionar una carga, lo podemos hacer haciendo un clic encima de cualquier carga no seleccionada.
  • Modificar la carga seleccionada, lo podemos hacer clicando sucesivamente encima de dicho carga: su valor varía cíclicamente entre los valores permitidos.
  • Modificar la posición de la carga seleccionada, lo haremos sencillamente arrastrándola.

También podemos aumentar o disminuir el número de cargas (entre 1 y 19):

  • Añadir carga , clicando el botón de la parte superior se añade una carga de 3 microC situada aleatoriamente en la pantalla y con el número correspondiente al número de cargas que hay en este momento. Esta carga estará por el momento seleccionada.
  • Suprimir carga , clicando el botón correspondiente de la parte superior se elimina la carga que en este momento esté seleccionada. La numeración del resto de cargas queda variada. No se puede suprimir una carga si es la única que hay en el applet.
             
   
             
 
             
 
           
Valores de salida

En cualquiera instante podemos clicar en un punto del applet para representar el vector campo eléctrico en este punto (flecha roja) y además podemos leer los siguiente valores en la barra de salida:

  • Posición horizontal (x) del punto expresada en metros (m).
  • Posición vertical (y) del punto seleccionado expresada en metros (m).
  • Potencial eléctrico (V) que hay en el punto seleccionado debido a la presencia de les cargas. Expresado en Joules/Coulomb (J/C).
  • Campo eléctrico (E) del punto seleccionado expresado en N/C. Corresponde al módulo del vector rojo representado.
  • Componentes x y y del campo eléctrico (Ex y Ey) representado como vector rojo en el applet. Expresadas en N/C.
  • Sentido del campo eléctrico (alfa) que corresponde al ángulo del vector rojo que en este momento aparece en la pantalla. Expresado en grados (º).

Si clicamos en diferentes puntos por segunda, tercera... vez iremos dibujante más vectores de campo eléctrico pero siempre el de color rojo es el último y corresponde a los valores que aparecen en la barra de salida. Los vectores campo anteriores se mantienen en pantalla pero de color negro. Los podemos borrar con el botón Borra vectores de la derecha.

 
Otros elementos de control  

Con cuadros de validación podemos:

  • Visualizar o no una cuadrícula que nos puede ser de ayuda para situar las cargas o clicar en determinados puntos del applet..
  • Ajustar los valores de posición a múltiplos de 10 metros, para la posición tanto de las cargas como de los puntos donde clicamos para dibujar el campo eléctrico.

Con el botón Borrar vectores limpiamos la pantalla de todos los vectores campo eléctrico que hemos ido dibujando al clicar sucesivamente en diferentes puntos de la pantalla.

 
Veremos...
   
  • El vector campo eléctrico en cualquier punto del applet. Sencillamente clicando en este punto.
  • Un conjunto de vectores campo eléctrico en toda la pantalla, distribuidos cada 50 metros hortizontalmente y verticalmente. Activando el cuadro de validación Vectores campo
  • Las líneas de fuerza o de campo del campo eléctrico que existe en la pantalla. Activando el cuadro de validación Líneas de fuerza.
  • Las líneas equipotenciales con su escala de colores. De hecho las líneas corresponden al cambio de color. Activando el cuadro de validación Líneas equipotenciales.
  • Una representación tridimensional (3D) de las líneas equipotencials donde el potencial está representado en el eje Z. En tal caso la escala de colores corresponde a la misma del apartado anterior. Activando el cuadro de validación Equipotenciales 3D.

En las dos visualizaciones de las equipotenciales la gran cantidad de cálculos que se tienen de realizar provoca un retraso en la presentación... mientras tanto aparece un rótulo "Calculando...". Tendréis que tener un poco de paciencia.

Para facilitar el trabajo con éste applet hay Configuraciones predeterminadas: una carga, dipolo, quadripolo, condensador y esfera, que permiten fácilmente borrar todo y comenzar con una configuración sencilla que, lógicamente, puedes modificar, ampliar, reducir...