Ley de Gauss - Visualización del Campo Eléctrico

VISUALIZACIÓN DEL CAMPO ELÉCTRICO

Ley de Gauss de la Electrostática

Carga positiva Q
Vector campo eléctrico E
Superficie gaussiana
Vector área dA

CAMPO ELÉCTRICO VS RADIO

FLUJO ELÉCTRICO VS RADIO



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 Simulaciones Interactivas FICA UNSL
3.18 nC 0.5 - 10 nC
80 cm 20 - 150 cm

DATOS CALCULADOS

Campo eléctrico (E) 4.47e+5 N/C
Flujo eléctrico (Φ) 3.59e+2 N·m²/C
Área superficie 8.04e+4 cm²
Ángulo θ 0°

FÓRMULAS

E = Q / (4πε₀r²)

Φ = Q / ε₀

∮ E⃗ · dA⃗ = Q_enc / ε₀

y ==================================================== -->
Guía de uso

Ley de Gauss: Carga Puntual

Objetivo: Analizar la simetría esférica del campo eléctrico generado por una carga puntual y verificar que el flujo neto a través de una superficie gaussiana esférica depende exclusivamente del valor de dicha carga. Descripción breve: Simulación interactiva que sitúa una carga puntual en el centro de una superficie esférica de radio variable. Permite visualizar la perpendicularidad entre el vector campo eléctrico y el vector diferencial de área en toda la superficie, facilitando el cálculo del flujo mediante la relación:
\( \Phi = E \cdot A = E \cdot (4\pi r^2) \)
Es una herramienta ideal para demostrar por qué el campo eléctrico de una carga puntual decae con el cuadrado de la distancia \((1/r^2)\). Cómo usar (pasos):
  • Asignar un valor y signo a la carga central (\(q\)).
  • Modificar el radio (\(r\)) de la superficie esférica gaussiana mediante el control deslizante.
  • Activar la visualización de los vectores \(\mathbf{E}\) y \(d\mathbf{A}\) para comprobar que son paralelos en cualquier punto de la esfera.
  • Observar el valor de la intensidad del campo eléctrico (\(E\)) en la superficie a medida que cambia el radio.
  • Consultar el panel numérico para verificar que el flujo total (\(\Phi\)) permanece constante aunque el radio de la esfera cambie.
Parámetros ajustables: Magnitud y signo de la carga (\(q\)), radio de la esfera (\(r\)), mostrar/ocultar vectores, mostrar/ocultar líneas de campo y visualización de la densidad de flujo.

Resultados esperados / observaciones: El flujo eléctrico total es constante para un valor de \(q\) dado, sin importar el radio elegido. Al aumentar el radio, la intensidad del campo (\(E\)) disminuye, pero como el área (\(4\pi r^2\)) aumenta en la misma proporción, el flujo no varía. Esto confirma que el flujo depende solo de la fuente (la carga).