NM4 guia simulacion phet campo y potencial electrico 7




Departamento de Ciencias
Física
daniella.frigerio@csi.cl

GUÍA DE TRABAJO SIMULACION PHET
CAMPO Y POTENCIAL ELECTRICO

Objetivos:
Relacionarlas cargas eléctricas y el campo eléctrico.
Relacionar las cargas eléctricas y el potencial eléctrico.
Relacionar las líneas equipotenciales con el campo eléctrico.

Herramienta a utilizar:
Se utilizará una simulación interactiva perteneciente alproyecto PhET, de la Universidad de Colorado. Este proyecto es financiado por múltiples donaciones y fue iniciado por el ganador del Premio Nobel de Física, Carl Wieman1, quien donó el dinero de su premio a esta iniciativa educacional gratuita para ayudar al aprendizaje de la ciencia a usuarios de todo el mundo.

Desarrollo de la actividad:
Para iniciar, haz click en el linkhttps://phet.colorado.edu/sims/charges-and-fields/charges-and-fields_es.html
Para una más fácil corrección de la actividad, responde editando este mismo documento (sin borrar las preguntas) y pinta tus respuestas con destacador o escríbelas con fuente de color azul.

1. Observa la pantalla:

A tu derecha encontrarás círculos representativos de: cargas positivas (rojos) de 1nC cada una, cargas negativas (azules) de -1nC cadauna y sensores de campo eléctrico (amarillos). Todos estos círculos se pueden arrastrar al espacio central en que se trabajarás.
Un poco más abajo, el recuadro verde permite marcar las opciones gráficas con las que se quiere trabajar. En este recuadro marca “Mostrar campo E”, “rejilla”, “Mostrar números” y “cinta métrica”. Verás que la distancia entre las líneas oscuras de la grilla se encuentran a0,5 m.
A tu izquierda hay un medidor de potencial eléctrico, que muestra el valor del potencial en el lugar en que se encuentra la mira. Este medidor se puede arrastrar para medir el potencial en distintos lugares de la pantalla.

2. Ubica una carga positiva en el centro de la pantalla. Observa el campo eléctrico. Mueve la carga para observar lo que ocurre con el campo eléctrico.
Responde losiguiente:
a) ¿Cómo el programa muestra la dirección del campo eléctrico en un punto cualquiera?
Con vectores, flechas.
b) ¿Cómo el programa muestra la intensidad del campo eléctrico en un punto cualquiera?
A medida que es mas intenso es de color mas rojo, si es menos intenso el vector se va poniendo menos rojo.
c) ¿Dónde es más fuerte el campo eléctrico?
Mas cerca de la carga

3. Mueve el medidor depotencial eléctrico por el área de trabajo y observa el cambio de color de la mira circular.
a) ¿Cómo se relaciona con el potencial medido en el campo?
Mientras mas intenso el color mayor el potencial.
b) ¿Dónde el potencial es mayor?
A mayor cercania de la carga, mayor potencial.

4. Usa la herramienta para dibujar líneas equipotenciales2a intervalos de 0,5 m de la carga. Llena la tabla acontinuación:
Distancia de la carga (m)
Potencial (V)
0,5
18
1
9
1,5
6
2
4,5
2,5
3,6

Crea un gráfico con los datos y pégalo.
Responde: ¿El potencial debido a una carga puntual varía directa o inversamente proporcional a la distancia de la carga?
Inversamente proporcional

5. Observa las líneas equipotenciales y responde:
¿Cómo está orientado el campo eléctrico respecto a las líneas equipotenciales?
Laslineas del campo electrico son perpendiculares con las lineas equipotenciales.

6. Borra todo en el área de trabajo y ubica una carga negativa en el centro de la pantalla. Dibuja las líneas equipotenciales a 0,5 m de la carga.
a) ¿Qué variaciones hay en el campo eléctrico producido por la carga?
El campo electrico va hacia la carga
b) ¿Qué variaciones hay en el potencial eléctrico producido por lacarga?
El potencial tiene el mismo modulo que con el caso de la carga positiva solo que su valor es negativo
c) ¿Cómo está orientado el campo eléctrico respecto a las líneas equipotenciales?
Es perpendicular, pero en este caso la linea del campo electrico va desde afuera hacia adentro

7. Borra todo en el área de trabajo y ubica dos cargas positivas a 1,5 m de distancia. Dibuja las líneas...