Sonda de campo: fuerza por unidad de carga

Un juego de simulación educativo. Lleva una pequeña carga de prueba al campo de otras cargas, lee la fuerza sobre ella y predice el campo, la fuerza sobre una sonda mayor, el campo entre dos cargas y dónde el campo alcanza un valor.

Campo eléctricoFuerza por carga

SONDA DE CAMPO

Lee el campo

Listo
Activa JavaScript para llevar la sonda al campo. Las instrucciones y el ejemplo resuelto siguen siendo legibles.
Campo eléctrico EFuerza F sobre la sondaCarga positiva (+); las negativas son azules (−)Tu predicción
Campo eléctricoE = F ÷ q = k·Q ÷ r²

Tiempo

0.00 s

t

Distancia a la carga +

— m

r

Fuerza sobre la sonda

— µN

F

Campo en la sonda

— N/C

E = F ÷ q

Carga de la sonda

— nC

q

Predice antes de empezar

Escribe tu predicción para preparar la prueba. Iniciar sigue desactivado hasta que haya una respuesta.

Predice el campo y la fuerza sobre la sonda.

Puntuación de la misión—

Cada respuesta debe estar dentro del 2 %: cada una da 100 puntos. Acertar en la primera prueba suma 50. Una prueba cuenta en cuanto empieza.

✓ Respuesta correcta① A la primera

Cómo jugar a Sonda de campo

  1. Elige una prueba y lee en la tarjeta las cargas, la sonda y el punto.
  2. Usa E = F ÷ q, o E = k·Q ÷ r² para una carga puntual, con las cargas en C y las distancias en m.
  3. Escribe tu predicción y pulsa Iniciar. La sonda se lleva hasta el punto y su dinamómetro marca la fuerza.
  4. Compara la lectura y las flechas con tu predicción naranja.

El campo eléctrico

Una carga cambia el espacio que la rodea: cualquier otra carga colocada allí siente una fuerza. El campo eléctrico describe ese cambio punto por punto. Es la fuerza que sentiría una pequeña carga de prueba positiva, dividida entre su carga: E = F ÷ q, en newtons por culombio. Como la fuerza crece al mismo ritmo que la carga de prueba, el cociente no depende de la sonda: el campo pertenece al punto y está ahí con sonda o sin ella. Una carga puntual Q crea un campo E = k·Q ÷ r² que apunta hacia fuera de una carga positiva y hacia una negativa. Con varias cargas, los campos se suman como vectores: entre una carga + y una −, los dos campos apuntan en el mismo sentido y se suman, mientras que entre dos cargas + iguales se anulan en el medio. Conocido el campo, la fuerza sobre cualquier carga q es F = q·E.

Un modelo de aprendizaje acotado

Las fuentes son cargas puntuales fijas en el aire, tratado como vacío; la carga de la cúpula se elige para que el campo en P sea exactamente 3,0 × 10⁵ N/C. La sonda es una pequeña carga positiva en una varilla aislante, que se sube a ritmo constante desde 0,15 m por debajo del punto durante 2 s y se mantiene allí 1 s; es demasiado pequeña para mover las otras cargas, y el campo que mide no incluye el suyo propio. El dinamómetro marca la fuerza en cada momento. Las flechas del mapa apuntan en la dirección del campo, y su longitud crece 12 px por cada factor 10 de E; las flechas de la sonda tienen una escala indicada. Las respuestas dentro del 2 % son correctas.

Al cambiar de idioma se conservan tu prueba, tu predicción, tus intentos y la prueba en curso.