Interactive Graphical Simulations For Experimental Physics Learning

Abstract

Las simulaciones del campo electrostático de conjuntos de cargas eléctricas disponibles en Internet no tienen en cuenta, generalmente, el valor de las cargas. Suelen dibujar un número constante de líneas, lo que a veces genera figuras enmarañadas de difícil interpretación. Algunas simulaciones sí dibujan un número de líneas proporcional al valor de las cargas, pero sólo muestran unos pocos ejemplos y no permiten el desplazamiento de las cargas, es decir, son poco interactivos. El applet presentado aquí se diseñó intentando resolver todas estas limitaciones. La simulación permite al usuario introducir un número arbitrario de cargas eléctricas con los valores (en nC) que considere más oportuno, y visualizar tanto las líneas de campo eléctrico creadas por ese conjunto de cargas como, opcionalmente, las curvas isopotenciales. La simulación permite manipular la posición de las cargas y observar, en tiempo real, cómo se modifican las líneas de campo y de potencial. El número de líneas de campo que salen (positivas) o entran (negativas) de cada carga es proporcional al valor de la misma, lo que permite trabajar el concepto de proporcionalidad entre el flujo del campo electrostático y el número de líneas de campo que atraviesan una superficie cerrada (ley de Gauss). Finalmente, el simulador permite introducir una carga libre y observar la evolución de su trayectoria bajo la influencia del sistema de cargas que hayamos diseñado.