Electromagnetismo
Una carga de fuente positiva
Una carga de fuente positiva produce líneas de campo radiales y un campo eléctrico de cuadrado inverso.
Una carga de fuente positiva — simulación interactiva de Electromagnetismo. Una carga de fuente positiva produce líneas de campo radiales y un campo eléctrico de cuadrado inverso. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.
Ley de Coulomb
Observa las líneas de campo radiales y la malla de flechas E que divergen desde la carga positiva.
Una carga puntual aislada produce un campo eléctrico radial E = kq/r² que decae con el inverso del cuadrado de la distancia. Las líneas de campo irradian hacia afuera desde las cargas + y hacia adentro hacia las cargas −. Pulsa Reproducir para ver pulsar la malla de flechas E; mueve la carga de prueba y lee |E| y V en el panel de propiedades. La repulsión de Coulomb y la estructura atómica parten todas de este patrón.
- Ley de Coulomb F = kq₁q₂/r²
- Campo eléctrico E = kq/r²
Resumen de la investigación
Planifica la pregunta antes de abrir el laboratorio
El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.
Pregunta guía
Una sola carga puntual se encuentra sola en el espacio. Si mueve un punto de prueba el doble de distancia, ¿cuánto cae la intensidad del campo eléctrico?
Predicciones a evaluar
- El campo cae a 1/4; cae con el cuadrado de la distancia.
- El campo cae a 1/2; cae linealmente con la distancia.
- El campo permanece igual independientemente de la distancia.
Roles de las variables
Lo que configuraste:
- Distancia r (m)
Lo que mides:
- Potencial V (V)
- Fuerza de campo E (N/C)
Cómo se desarrolla la investigación
- Abra el preajuste de carga única y presione Restablecer. La carga fuente está fija en q = 5 nC.
- Habilite la lectura de intensidad de campo en un punto de prueba.
- Establezca la distancia del punto de prueba a la carga para cada prueba y registre la intensidad del campo.
Ecuación rectora
Ley de Coulomb — E = k·q/r²
Una carga puntual crea un campo eléctrico radial que disminuye con el cuadrado de la distancia: E = kq/r², donde k = 1/(4πε₀) ≈ 8.99×10⁹ N·m²/C². La fuerza sobre una carga de prueba es F = qE.
Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan
- Para una prueba, calcule E = kq/r² usando k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 5 nC. Compare con la tabla.
- Explique, utilizando la ley del cuadrado inverso, por qué duplicar la distancia equivale a un cuarto de la intensidad del campo en lugar de dividirla a la mitad.
Dónde aparece esto más allá del laboratorio
- Su columna de potencial (V = kq/r) disminuye más suavemente que el campo (1/r en lugar de 1/r²). Explique por qué el potencial y el campo tienen diferente dependencia de la distancia aunque ambos provienen de la misma carga fuente.
- La ley de Coulomb E = kq/r² tiene exactamente la misma forma matemática que el campo gravitacional de Newton g = GM/r². ¿Por qué dos fuerzas completamente diferentes (eléctrica y gravitacional) podrían compartir esta estructura de cuadrado inverso?
- AP Physics 2 — Unit 10: Electric Force, Field, and Potential
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 8: Electric Charges, Fields, and Gauss's Law
- IB Physics — D.2 Electric and magnetic fields
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Gravitational and electrostatic forces
- Middle School Physical Science — Electric and magnetic force strength
- Middle School Physical Science — Fields without contact
- Bienvenido a Carga única
- Selecciona la carga
- Pulsa Reproducir
- Fuerza entre cargas
- Abre el panel de propiedades
- ¡Lo lograste!
Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.
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