Simulacion de campo electrico
Enviado por Jesus GJ • 28 de Abril de 2021 • Trabajos • 842 Palabras (4 Páginas) • 357 Visitas
Actividad 3 (Individual): Simulación Campo Eléctrico
Grupo: P37
Fecha de entrega: 13/03/2021 hasta las 8:00 am
Universidad Simón Bolívar
Determine el campo eléctrico debido a tres cargas puntuales en el punto P (punto donde se ubica el sensor en la simulación) a partir de la teoría de campo eléctrico y compare el resultado con los arrojados por la simulación.
Observación: De las tres cargas ubicadas en la simulación por lo menos dos de ellas su campo eléctrico en el punto P debe tener componente y componente .[pic 1][pic 2]
Los pasos para realizar la simulación son los siguientes:
1. Entrar en el siguiente enlace
https://phet.colorado.edu/sims/html/charges-and-fields/latest/charges-and-fields_es.html
2. Seleccionar en la parte superior derecha valores y grilla como se ilustra en la figura 1.
3.Ubicar tres cargas en puntos arbitrarios y para mayor facilidad de cálculo colocarlas en los vértices de los cuadrados más grandes de la cuadricula que muestra la simulación cuando se seleccionó grilla en el paso 2.
4. Ubicar el sensor en un punto cualquiera para que la simulación nos arroje el valor de la intensidad del campo eléctrico y la dirección en ese punto (la simulación mostrara un vector rojo que representa el campo eléctrico total debido a las tres cargas)
5. Determinar el campo eléctrico teóricamente y luego comparar con los resultados arrojados en el paso 4.
Ayuda
A continuación, se muestra un cálculo del campo eléctrico que sirve como guía para realizar la actividad.
Al tener tres cargas en el plano, el campo eléctrico total en el punto P (donde se ubica el sensor) viene dado por:
(1)[pic 3]
donde
es el campo eléctrico debido a la carga en P.[pic 4][pic 5]
es el campo eléctrico debido a la carga en P.[pic 6][pic 7]
es el campo eléctrico debido a la carga en P.[pic 8][pic 9]
En la figura 1 se muestra la configuración de las cargas y la ubicación del sensor [pic 10]
Figura 1. Campo eléctrico en la ubicación del sensor debido a tres cargas puntuales de magnitudes .[pic 11][pic 12]
De la figura 1 vemos que las distancias de las cargas al punto donde se ubicó el sensor y el ángulo son:[pic 13]
Distancia de la carga hasta el punto donde se ubicó el sensor.[pic 14][pic 15][pic 16]
[pic 17]
[pic 18]
El sensor está a la misma distancia de las cargas y .[pic 19][pic 20][pic 21]
El ángulo de la figura 1 viene dado por:[pic 22]
[pic 23]
En la figura 2 se muestran las líneas de campo generadas por la configuración de esas tres cargas.
[pic 24]
Figura 2. Líneas de campo eléctrico generadas por tres cargas puntuales. La intensidad del campo eléctrico en el punto P donde se ubica el sensor es de y el vector de campo forma un ángulo de en relación con el eje positivo pero medido en sentido de las agujas del reloj (por eso el valor negativo que muestra la simulación).[pic 25][pic 26][pic 27]
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