Este applet java es una demostración
magnetostática, para ver el campo magnético en una diversidad de
situaciones. Puede Ud. seleccionar los campos y ver como partículas se
mueven si el campo fuera uno de velocidades en un fluido (las
partículas se mueven a lo largo de las líneas de campo), o ver el campo
de fuerzas real (las partículas se mueven como si fueran pequeños
imanes). Esto ayuda a visualizar el campo. También puede Ud. ver el
potencial vector (A).
Cuando se inicia el applet, Ud.
verá 500 partículas moviéndose en el campo de una línea de corriente
(un hilo infinito). Por defecto las partículas tratan el campo como si
fuera uno de velocidades en un fluido, lo que significa que los
vectores campo determinan la rapidez y dirección de las partículas. En
este caso las partículas siguen las líneas de campo de una línea de
corriente. Ciertamente en la vida real las partículas no siguen las
líneas de campo; las partículas magnéticas se alínean con las líneas de
campo y luego se mueven hacia la fuente, mientras que las partículas
cargadas serían aceleradas perpendicularmente al campo (y a su
velocidad).
El menú desplegable Selección del Campo permite seleccionar un campo vectorial. Las posibilidades son:
- línea de corriente: Es el campo de un hilo de corriente infinitamente largo..
- línea doble de corriente: Dos líneas de corriente en la misma dirección.
- línea corr doble + ext: Dos líneas de corriente en la misma dirección , más un campo externo uniforme.
- línea corriente dipolo: Dos líneas de corrientes opuestas.
- línea corr dipolo + ext: Dos líneas de corrientes opuestas, más un campo externo uniforme.
(en dinámica de fluidos esto es el Dipolo de Lamb.)
- campo uniforme:
Un campo magnético uniforme. Se puede ajustar la dirección modificando los ángulos Theta y Fi.
- carga móvil:
El campo de una carga puntual móvil.
- carga rápida:
Campo de una carga puntual que se mueve a velocidad próxima a la de la
luz. La razón de la velocidad de la partícula a la de la luz es
ajustable.
- doble carga móvil:
Campo de dos cargas puntuales móviles.
- carga móvil dipolo:
Campo de dos cargas puntuales móviéndose en sentidos opuestos.
- espira :
Campo de una espira circular. Este campo es equivalente al de un disco magnético plano, el polo norte está arriba por defecto.
- par espiras:
Campo de dos espiras circulares (o dos discos magnéticos planos). El
tamaño de las espiras y su separación son ajustables. También puede
introducrise un desplazamiento vertical entre los lazos.
- par espiras oposición:
Dos espiras con corrientes opuestas (o dos discos magnéticos planos opuestos).
- par espiras bobina: Dos espiras apiladas formando una bobina ( o dos discos magnéticos planos ).
- par espiras bobina op.:
Dos espiras apiladas con corrientes opuestas ( o dos discos magnéticos planos con sus polos norte opuestos).
- espiras concéntricas:
Dos espiras concéntricas, con las corrientes opuestas. Equivalen a un anillo magnético plano.
- solenoide:
Bobina de cable por la que pasa corriente. (En la vida real tendría que
estar en contacto a algo para que hubiera corriente en él, por
supuesto). El diámetro, altura y número de vueltas son ajustables. El
campo es como el de un imán de barra (si el número de vueltas es alto).
- solenoide toroidal:
Bobina enrollada sobre un toro. Fuera del toro el campo es pequeño.
- imán herradura:
Bobina de hilo enrollada sobre medio toro.
- espira cuadrada:
Corriente que se mueve por un cuadrado.
- esquina:
Corriente que circula sobre una esquina.
- esfera magnética: Campo de una esfera imantada, con el
polo norte arriba. Es como el campo magnético de la Tierra, excepto por
que aquí está volteado, debido a que el polo norte geográfico es en
realidad un polo sur magnético. Ver esta página y esta página.
- intento de monopolo:
Es una simulación de lo que sucedería si se intentara hacer un monopolo
magnético (un polo norte sin un polo sur), con un montón de imánes
cuadrados y forzándolos en un cubo con sus polos sur en el centro. En
lugar de obtener un monopolo, se tendría que los espacios entre los
imanes actuarían como polos sur, y el campo allí sería mucho más fuerte
que en las caras de los imanes. Si se pudieran forzar los imanes
perfectamente, sin huecos, no habría corriente en ningún lugar, porque
todas las corrientes se cancelarían. Este campo se calcula lentamente,
porque se muestran vectores campo en vez de partículas.
El menú desplegable Ver permite seleccionar cómo se muestra el campo:
- Ver: Partículas (Vel.)
significa que las partículas se mueven a lo largo del campo magnético,
con los campos magnéticos (B) determinando la velocidad. Note que las
partículas solamente son un artefacto educativo diseñado para mostrar
cómo es el aspecto del campo. En la vida real las partículas no se
moverían así.
- Ver: Parts (Potencial vector A, Vel.) las partículas se mueven según el potencial vector A.
- Ver: Vectores Campo muestra los vectores campo (B) en una serie de lugares.
- Ver: Vectores Campo (A) muestra el potencial vector en una serie de lugares.
- Ver: Líneas de Campo muestra las líneas de campo. La deslizadera Densidad de Campo controla cuantas líneas se trazan. El color indica la intensidad.
- Ver: Parts (Magnéticas)
muestra cómo unas partículas magnetizadas (pequeñas espiras de
corriente) se mueven en el campo de una manera realista. Las partículas
se ven como pequeñas flechas; los polos norte están en la punta y los
sur en la cola (la flecha representa el momento magnético). Se alinean
con el campo y luego se mueven hacia la fuente. En el caso de un campo
uniforme, no se mueven, solamente se alinean. Se utiliza una buena
cantidad de amortiguamiento para que no oscilen, si no están alineadas
con el campo.
- Ver: Película Magnética simula el comportamiento de una película magnética de visualización.. Requiere que el Corte esté activo.
El desplegable Ratón controla lo que sucede al hacer clic sobre la caja. Ajustar Ángulo ó Ajustar Zoom, permiten ajustar la orientación o el tamaño de la vista 3D, haciendo clic y arrastrando la caja..
El menú desplegable Corte permite ver cortes planos de la caja, en vez de ver todo su contenido. Si se pone Sin Corte,
se ve toda la caja. La posición del corte puede moverse haciendo
clic y arrastrando el plano sobre los bordes de la caja.
Parado detiene las partículas.
Invertir invierte la dirección de los campos magnéticos.
Reiniciar reinicia las posiciones a valores al azar.
Intensidad del campo es la deslizadera que permite modificar el valor del campo y ajusta el brillo de los vectores si está seleccionado Ver: Vectores Campo .
Densidad de Vectores es la deslizadera que controla el número de vectores presentados si se ha seleccionado Ver: Vectores Campo .
Controla la resolución del papel si se ha seleccionado Ver: Película Magnética.
Número de Partículas es la deslizadera que sirve para
modificar el número de partículas, cosa útil si Ud. quiere observar el
comportamiento de unas pocas de ellas.También acelera los cálculos, al
tener que hacer menos..
Pueden aparecer otras deslizaderas, específicas de la situación del campo seleccionado.
Clic aquí para ir al applet.
java@falstad.com