Notas Esta página apresenta um
método diferente de programação para o estudo do dipolo
electrostático e de pares de cargas. Os valores
do campo eléctrico e do potencial criados pelo conjunto de n cargas
pontuais qi são dadas por:
O vector ri tem como origem a carga qi
e como extremidade o ponto estudado. Consideremos aqui 2 cargas pontuais. O sistema admite uma simetria de
revolução em torno da linha de carga e faremos o estudo num plano que contém
as cargas. Neste plano, temos como origem o ponto médio entre
as cargas. Para traçar as linhas de campo (curvas que são tangentes
ao vector do campo eléctrico), parte-se de um ponto próximo de uma carga e
desenha-se um pequeno segmento cuja orientação é a mesma da do campo no ponto estudado
e cujo comprimento é proporcional ao seu valor. Este processo é repetido
até o desenho estar completo. Para desenhar as curvas equipotenciais é possível recorrer a duas técnicas,
desenhar as curvas de nível de potencial ou recorrer ao facto de que
as curvas equipotenciais são em todos os pontos normais às linhas de campo.
Nesta aplicação, foi usado o primeiro método, muito mais geral
e melhor adaptado aos diversos estudos.
A aplicação
: As duas caixas de opção permitem escolher por entre diferentes
configurações propostas. Ao pressionar o botão
do rato na área do desenho, e se se fizer deslizar o rato, são mostrados, com
unidades arbitrárias, os valores de campo e de potencial ao nível daquele ponto. É
possível verificar também o decrescer rápido do campo à medida que nos afastamos
das cargas (lei 1/r2). As linhas de campo eléctrico são desenhadas
a vermelho. As equipotenciais positivas encontram-se representadas a azul marinho. As equipotenciais
negativas (se existirem) apresentam-se a amarelo. O equipotencial 0 (se existir)
está desenhado a verde. É de notar que se estas duas cargas têm o mesmo
sinal, todas as linhas de campo se alongam para o infinito.
Simulation Numérique de Jean-Jacques ROUSSEAU
Faculté des Sciences exactes et naturelles Université du Maine - Le Mans Traduzido e adaptado para a Casa das Ciências
por Manuel Silva Pinto e Alexandra Coelho em Outubro de 2010