Simuladores – Campo Elétrico

Olá, como vão?

Campo Elétrico não é um assunto fácil e sei que muitos estudantes têm imensa dificuldade em entendê-lo porque não conseguem elaborar modelos mentais que o torne menos abstrato. Além disto, as figuras utilizadas na maioria dos materiais didáticos são pobres e acabam induzindo-os ao erro. Por isto resolvi fazer a reengenharia de um Simulador de Campo Elétrico originalmente desenvolvido por Paul Falstad e disponibilizá-lo gratuitamente.

Clique em simulador_campo_eletrico para fazer o download.

Este simulador representa o Campo Elétrico por intermédio de Vetores Campo Elétrico, Linhas de Força e Potencial Elétrico em duas e três dimensões, além de mostrar a sua atuação em partículas eletricamente carregadas. Para que ele funcione, é preciso ter o java instalado em sua máquina. Faça a verificação em verificar Java. Caso ele não esteja instalado, veja o que fazer, lembrando-se de que cada sistema operacional (Windows, Linux, entre outros) requer um método.

Quando o java estiver funcionando, descompacte o arquivo que você baixou desta página. Dentro da pasta simulador_campo_elétrico, há um arquivo único chamado simulador_campo_eletrico.jar.

Em Windows: Tente dar dois cliques com o botão esquerdo do mouse para verificar se o programa abre. Se isto não ocorrer, feche a mensagem de erro (caso apareça) e clique com o botão direito em cima dele. Vai abrir uma janela em que uma das opções será abrir com.

simulador_campo_eletrico_01Aponte o cursor do mouse nesta opção. Na próxima janela, deve aparecer a opção Java(TM) Plataform SE Binary. Clique nesta opção e o programa vai iniciar.

simulador_campo_eletrico_02Caso esta última opção não apareça, clique em escolher programa padrão.

simulador_campo_eletrico_03Procure por Java(TM) Plataform SE Binary em programas recomendados ou em outros programas. Ao encontrar, clique em OK.

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Em linux: clique com o botão direito no arquivo e na janela que vai abrir escolha Abrir com Oracle Java 7 Runtime (caso o Java esteja atualizado). Caso não dê certo, para dicas de como rodar um arquivo cuja extensão (parte final do nome do arquivo) é .jar, você pode acessar este fórum.

Entenda cada componente do simulador.

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1 – área em que ocorrem as simulações dos eventos. Dentro do cubo, basicamente temos uma fonte de Campo Elétrico e ao redor desta fonte, partículas carregadas sendo influenciadas pelo Campo Elétrico, ou os Vetores Campo Elétrico, ou as Linhas de Força ou então as Superfícies Equipotencias. Este cubo pode ser rotacionado – basta apontar o cursor do mouse sobre ele e fazer um movimento qualquer com o mouse na direção desejada, com o botão pressionado no início deste movimento. Caso você não solte o botão durante o movimento, o cubo irá girar mas não vai permanecer girando automaticamente. Para isto, é necessário que em 7 tenha sido escolhido a opção Ângulo. Caso contrário, o cubo terá suas dimensões alteradas com o procedimento;

2 – reinicia o movimento das partículas;

3 – desordena as partículas no caso de opção movimento real;

4 – apresentação dos créditos;

5 – escolha das fontes de Campo Elétrico. Em relação ao programa original, suprimimos várias fontes cuja análise está além do escopo do Ensino Médio;

6 – escolha entre os efeitos do Campo Elétrico sobre partículas carregadas (há duas possibilidades – movimento ideal, em que as partículas, apesar de estarem carregadas, não interagem umas com as outras e movimento real, em que elas interagem também entre elas) e suas representações (Vetores Campo Elétrico, Linhas de Força e Superfícies Equipotenciais);

7 – permite escolha para rotacionar o cubo (opção Ângulo) ou alterar suas dimensões (opção Dimensões);

8 – escolha entre visualização 3D e 2D (neste caso, você pode escolher o plano de visualização desejado);

9 – pára a rotação do cubo ou pára/recomeça o movimento das partículas;

10 – inverte o sinal da carga da fonte de Campo Elétrico;

11 – opção relativa às fontes e à representação. Para a configuração representada pela figura, por exemplo, a opção Densidade de Linhas de Força possibilita a alteração da quantidade de Linhas de Força apresentadas e a opção Separação permite alteração da distância entre as cargas da fonte.

O Simulador de Campo Elétrico tem caráter qualitativo, ajudando o usuário a “visualizar” o Campo Elétrico. Espero que ele o ajude em seus estudos ou em suas aulas!

Abraço a todos,

Prof.Douglas Almeida

9 Comentários

  • Antonio

    parabéns aos feras da elétrica
    faço engenharia elétrica .
    e gostaria de receber matérias sobre elétrica
    att: Antonio

  • Rosalvo T. H. Fogaça

    Caríssimo prof. Douglas:
    Primeiramente parabéns pela excelente qualidade do material disponibilizado (simulador de campo elétrico)!! Sou professor da UFPR do Setor de Ciências Biológicas e não tenho formação na área de Exatas. Como você sabe, temos uma grande dificuldade no ensino de fenômenos fisiológicos e biofísicos (minha área de atuação) exatamente por não termos (nós e nossos estudantes) esta formação. Assim, se possível gostaria de conversar a respeito da possibilidade de desenvolvermos alguns projetos na área de materiais didáticos para serem empregados por nós.
    Um grande abraço,
    Fogaça

  • Douglas - Admin Post author

    Caro prof. Fogaça,
    No momento, em função de outros compromissos profissionais, não estou trabalhando com desenvolvimento de softwares educacionais. Obrigado pelo contato!

  • Washington de Araujo Bandeira

    Parabéns!

    Extremamente didático e enriquece muito a aula sobre o assunto, que é extremamente árido para a abstração dos estudantes !

    (apenas uma observação: não consegui simular com par de cargas com sinais diferentes…)

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