Simulação analógica de configurações eletrostáticas em uma malha de resistores
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Maia dos Santos, Josebel [3] ; Cruz, Clebson dos Santos [1] ; do Prado Rosa Jr, Antonio César [1] ; Oliveira de Jesus, José Carlos [2] ; Santos Alves, Álvaro [2]
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[1] Universidade Federal do Oeste da Bahia
Universidade Federal do Oeste da Bahia
Brasil
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[2] Universidade Estadual de Feira de Santana
Universidade Estadual de Feira de Santana
Brasil
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[3] Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Ensino, Filosofia e História das Ciências, Universidade Federal da Bahia/Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, BA.
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- Localización: Caderno Brasileiro de Ensino de Física, ISSN-e 2175-7941, Vol. 36, Nº. 1, 2019, págs. 287-301
- Idioma: portugués
- Títulos paralelos:
- Analogical simulation of electrostatic configurations in a resistor lattice
- Enlaces
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Resumen
- English
The study of equipotential surfaces is a common experiment in the undergraduate Physics courses, it acts as an articulating element of the teaching and learning process of fundamental concepts of classical electromagnetism, such as the electric field and potential. However, its traditional execution method presents some technical difficulties that makes this experimental practice discouraging for the students, disfavoring the meaningful learning of these concepts. In this context, we propose a re-reading of this experiment, in which a resistors lattice is used as an analogical simulation of an electrically homogeneous environment. The experimental results obtained are fully satisfactory with respect to the simulation of basic electrostatic configurations, such as point charges or charged parallel flat conducting surfaces, allowing, even, to explore subjects that are not approached in the traditional experiment, like the configuration of lightning rods.
- português
O estudo de superfícies equipotenciais é experimento comum nos laboratórios didáticos dos cursos de graduação em Fı́sica, funcionando como um elemento articulador do processo de ensino e aprendizagem de conceitos fundamentais do eletromagnetismo clássico, tais como o campo e o potencial. No entanto, seu método tradicional de execução apresenta algumas dificuldades técnicas que tornam essa prática experimental desestimulante para os estudantes, desfavorecendo a aprendizagem significativa destes conceitos. Neste contexto, propomos uma releitura deste experimento, na qual é utilizada uma malha de resistores para a simulação analógica de um meio eletricamente homogêneo. Os resultados experimentais obtidos são plenamente satisfatórios quanto à simulação de configurações eletrostáticas básicas, tais como cargas puntiformes ou placas planas paralelas, permitindo, inclusive, explorar temas que não são abordados no experimento tradicional, como a configuração de para-raios.
- English
