Ing. Luis Manfredo Reyes
Uno de los temás más complicados en la enseñanza de la
teoría electromagnética, es el tema de circuitos, debido a que se deben aplicar
las leyes de Kirchoff, Ley de Ohm y como resultado quedan sistemas de
ecuaciones a resolver.
En el presente
documento se hace referencia a una simulación, que es parte del proyecto PHET,
El proyecto PHET fue fundado en la Universidad de Colorado,
y consiste en una colección de simulaciones de diversos temas de física y
química. Se recomienda visitar el proyecto en el siguiente enlace: https://phet.colorado.edu/es/
El simulador de circuitos eléctricos, es una herramienta que
permite construir circuitos con varias mallas (grids), con diferentes tipos de
componentes (baterías, condensadores, resistencias), y obtener mediciones de
voltajes y corrientes.
Se puede usar esta herramienta para comprobar resultados de
cálculos manuales, o para entender de una manera más amena, cómo funciona el
proceso de diseño de circuitos.
La simulación se puede usar online, en el sitio del
proyecto, o puede ser descargada para su uso offline.
https://phet.colorado.edu/es/simulation/circuit-construction-kit-ac-virtual-lab
El ambiente de trabajo del simulador es el siguiente:
CARACTERÍSTICAS:
-Del lado derecho se tiene una colección de objetos, tales
como: alambres, resistencias, capacitores, baterías.
-En el área de trabajo se puede arrastrar objetos del lado
derecho para “armar” un circuito.
-A cada objeto se le pueden definir características para el
circuito, colocando el puntero del ratón sobre el objeto y dando click en el botón derecho
-Por ejemplo: a una batería se le puede definir el voltaje y
la resistencia interna, a una resistencia se le define su valor, etc.
Las inductancias pueden tener valores entre 10 y 100 Henrys
-Los siguientes instrumentos están disponibles para
mediciones: voltímetro, amperímetro y cronómetro
-La visualización puede ser realista o esquemática
-Se puede mostrar o eliminar el flujo de electrones en el
circuito
Ejemplo: simule el siguiente circuito, mida voltajes y
corrientes. Muestre el circuito en forma realista y esquemática y muestre las
ecuaciones de Kirchoff
U=50 voltios R=10 ohms
L=10 Henrys
Primera parte: colocar
la batería
Segunda parte: el el
alambre inferior
Tercera parte: la bobina
(inductor) y la resistencia
Quinta parte: colocar el
voltímetro en diferentes puntos
Eliminar los electrones
Octava parte: mostrar gráficas de voltaje y corriente
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