FÍSICA PER A MULTIMÈDIA
JORDI LLONCH ESTEVE CC BY-NC-SA
Física per a multimèdia PAC 4
A. S IMULACIONS
DE CIRCUI TS ELÈCTICS
A1. A partir de tot el que s’ha explicat del funcionament de Pspice, construïu un circuit amb una font de voltatge (VDC) i dues resistències (r) en paral·lel. El voltatge de la font de tensió és de 9 V. Jugueu amb els valors de les resistències, fins a aconseguir que circuli la mateixa intensitat per cadascuna d’elles. A1.1 Quin és el valor de les resistències? Tant se val el valor de les resistències, sempre i quant sigui el mateix en cadascuna d’elles.
A1.2 Quina és la intensitat que circula per la font de tensió? I per les dues resistències? La suma de les intensitats de cada resistència.
A1.3 Quina diferència de potencial hi ha als extrems de cadascuna de les resistències? El mateix que el que hi ha a la font de tensió, 9 V.
A1.4 Mostreu una captura de pantalla del resultat.
Ara, amb els dispositius que teniu del circuit anterior, construïu un circuit amb una font de tensió i les dues resistències en sèrie. Manteniu el voltatge de la font de tensió a 9 V i el mateix valor per les resistències. A1.5. Quina és la intensitat que circula per la font de tensió? I per les dues resistències? Passa la mateixa per la font de tensió i per les dues resistències. 900 uA.
A1.6. Quina diferència de potencial hi ha als extrems de cadascuna de les resistències? A l’entrada de la primera 9 V i a l’entrada de la segona, 4,5 V.
Jordi Llonch Esteve
CC BY-NC-SA
Pàg. 2/6
Física per a multimèdia PAC 4
A1.7. Mostreu una captura de pantalla del resultat
A1.8. A partir dels resultats obtinguts, analitzeu les característiques de la diferència de potencial i la intensitat que circula per cada resistència segons si estan en sèrie o en paral·lel. En un circuit en sèrie, la intensitat que circula per a cada resistència és la mateixa i la diferència de potencial del circuit és l’equivalent de la suma dels voltatges de cada resistència. En un circuit en paralel, el voltatge en cada component és el mateix i la intensitat total és la suma de les intensitats de cada component.
A2. Construïu un circuit amb una font de tensió i tres resistències, tal i com es mostra a la figura 8. A partir del que s’ha vist a l’exercici anterior, feu una simulació per trobar el valor que han de tenir les tres resistències.
Jordi Llonch Esteve
CC BY-NC-SA
Pàg. 3/6
Física per a multimèdia PAC 4
B. S IMULACIONS
DEL SISTE MA ÒPTIC D ’ UNA CÀMERA DE FOTOS . B1. En aquest apartat realitzarem l’exercici 1 de la PAC3 de forma pràctica, perquè pugueu comprovar el resultat que vàrem obtenir. Per a la realització d’aquest apartat utilitzarem un applet d’òptica disponible a la web d’Educaplus. Aquest applet permet treballar amb miralls còncaus i convexos. Fent variar els valors de l’applet es poden obtenir les característiques del mirall, com la distància focal o saber a quina distància es formarà una imatge. L’objecte 1 es troba a una distància de 0,3 m d’un mirall de 50 cm de focal. L’objecte 2 es troba a 0,7 m del mirall, tal com es veu a la figura 1. Les distàncies cap a la dreta des del mirall són positives i cap a l’esquerra són negatives. A quina distància del mirall es formarà la imatge de l’objecte 1? I la imatge de l’objecte 2? Després de fer multitud d’intents, l’applet ha funcionat de manera suficient per a fer aquesta simulació, de tota manera, les imatges resultants són tan estretes que no s’aprecia gaire bé el resultat final.
Objecte 1
Objecte 2
Jordi Llonch Esteve
CC BY-NC-SA
Pàg. 4/6
Física per a multimèdia PAC 4
B2.1. Amb quines lents es pot formar una imatge nítida i amb quines no? Tingueu en compte les característiques de la càmera fotogràfica. Justifiqueu les respostes. Amb les lents convergents es pot formar una imatge nítida, mentre que amb les divergents no. Això és així perquè el sensor està situat darrere l’objectiu i el pla focal d’una lent convergent també se situa darrere la lent. D’altra banda, el pla focal de les lents divergents està davant de la lent, així que els rajos de llum mai arriben al sensor.
B2.2. Després de fer aquestes proves, expliqueu què ha de passar perquè es formi la imatge nítida en una càmera fotogràfica? A on s’ha de formar la imatge de l’objecte? La nitidesa ve determinada pel pla de la imatge, el pla sobre el qual es concentren els rajos que han travessat l’òptica i on es forma la imatge de l’objecte. Perquè la imatge de l’objecte sigui nítida, el pla de la imatge ha de coincidir amb la posició del sensor. Això s’aconsegueix refractant els rajos amb la lent (o conjunt de lents).
Jordi Llonch Esteve
CC BY-NC-SA
Pàg. 5/6
Física per a multimèdia PAC 4
C. S IMULACIÓ
DE CÀRREGUE S ELECTROSTÀTIQUES C1. Digueu en quina direcció van les línies de força en la càrrega positiva i en la càrrega negativa del dipol. Les línies de força del camp elèctric indiquen la direcció que seguiria una càrrega positiva situada en el si d’aquest camp elèctric. Aquestes línies neixen a la càrrega positiva i moren a la negativa.
C2. A través de l’applet, demostreu el que es diu a l’apartat 1.1.1. del mòdul 5: Les càrregues del mateix signe es repel·leixen i les de signe contrari s’atrauen. Com es veu això en l’applet utilitzant un dipol? Mostreu les captures de pantalla i expliqueu què passa. Si creem dues càrregues elèctriques idèntiques, però de signe contrari, veiem que les seves línies de força van de la positiva a la negativa, de tal manera que es pot constatar una atracció entre elles.
En canvi, si creem dues càrregues exactament idèntiques (amb el mateix signe), veiem que les seves línies de força no es toquen mai, la qual cosa significa que no existeix atracció entre elles.
Jordi Llonch Esteve
CC BY-NC-SA
Pàg. 6/6
