Três cargas pontuais
  Princípio
Os valores do campo eléctrico e do potencial criados pelo conjunto de n cargas pontuais qi são dados por:

O vector ri tem como origem a carga qi e como extremidade o ponto em estudo.
Consideremos três cargas pontuais colocadas nos vértices de um triângulo equilátero. O estudo é realizado no plano que contém as cargas, tendo como origem o baricentro do triângulo, colocando uma carga sobre o eixo Ox.
Nesta aplicação, para desenhar as linhas de campo (curvas tangentes ao vector de campo eléctrico), parte-se de um ponto próximo de uma carga e desenha-se um pequeno segmento cuja orientação é a mesma do campo eléctrico no ponto estudado e cujo comprimento é proporcional ao seu valor. O processo é repetido até que o desenho esteja completo.
Para desenhar as equipotenciais, desenham-se as curvas de nível do potencial.

Para três cargas idênticas:

O sistema admite simetrias de revolução em torno das medianas do triângulo e um eixo ternário normal ao plano.
O campo na origem é nulo. Como o potencial deriva do campo, o potencial na origem é um extremo.
Mostre que é um mínimo.
Mostre que existe sobre Ox um outro ponto onde o campo é nulo e que corresponde a um máximo do potencial. (a equipotencial correspondente é desenhada a verde na figura). No exterior desta equipotencial limite, as equipotenciais são os pontos que contêm três cargas no interior, cada equipotencial comporta três ramos, cada um deles em torno de uma carga.
Assim que nos afastamos das cargas, as equipotenciais tendem para os círculos centrados na origem.


A aplicação :
A lista de opções permite a escolha do valor da carga colocada no eixo.
Ao premir um dos botões do rato na área do desenho, ou mesmo se fizer deslizar o rato premindo um botão, são apresentados com unidades arbitrárias os valores do campo eléctrico e do potencial no local do cursor.
Pode constatar-se que o campo decresce rapidamente à medida que se afasta das cargas (proporcionalidade 1/r2).
As linhas de campo eléctrico são desenhadas a amarelo. As equipotenciais positivas estão a vermelho. As equipotenciais negativas (se existirem) encontram-se a azul. A equipotencial 0 (se existir ) está traçada a branco.
Note que se as três cargas têm o mesmo sinal, todas as linhas de campo tendem 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