Hoja de cálculo en la enseñanza de las ciencias

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Sesión 3: Tablas y Gráficos

Ejercicio 3

Intensidad de campo eléctrico

Supongamos dos cargas eléctricas q1 y q2 situadas a una distancia de un metro. Deberás construir una gráfica que muestre cómo varía la intensidad del campo eléctrico a lo largo del segmento que une las dos cargas.

Para los no especialistas en este tema, recordamos:
La intensidad de campo eléctrico es un vector, pero como vamos a trabajar sobre un segmento, sólo consideraremos el módulo de un solo componente, prescindiendo de la dirección.
Si llamamos x a la distancia entre un punto del segmento y la carga  q1, deberemos llamar (1-x) a la distancia a q2.

En esta situación, la intensidad, en NC-1, considerando solo su módulo, vendrá dada por

donde K = 9*109 N.m2/C

Como sólo nos interesa la forma de la gráfica, prescindiremos de K y realizaremos la gráfica de q1/x2 - q2/(1-x)2 en su valor absoluto.
Procedimiento a seguir:
Prepara dos celdas para escribir en ellas los valores de las cargas (positivos o negativos)

Q1 5
Q2 <2

Después, rellena una columna, por ejemplo con 18 valores equidistantes entre 0 y 1, pero sin incluirlos, para evitar "infinitos": 0,05  0,1  0,15  ... 0,9  0,95
En la columna de su derecha, programa la fórmula de la intensidad respecto al valor de la izquierda. Algo como esto (adapta tus datos)
=ABS($E$6/B11^2-$E$7/(1-B11)^2
Hemos tomado valor absoluto, pero no es necesario. Puedes estudiar los signos y te resultará una gráfica distinta. Deberá resultarte, si escribes los datos q1 = 5  y q2 = 2, esta tabla:

X E

0,05

1997,78

0,1

497,53

0,15

219,45

0,9

193,83

0,95

794,46

y desde ella deberá construir un gráfico X-Y parecido a este (sigue los pasos del ejercicio anterior):