Abaixo está um programa escrito em Python que retorna uma aba com duas cargas de valores variáveis e seus respectivos potencias elétricos e interação dos mesmos. Este programa permite que você altere os valores das cargas, a seu gosto, a fim de verificar como o potecial resultante se comporta quando as cargas são iguais/diferentes em sinal e/ou módulo. Para desfrutar disto, você pode realizar o download do Python para seu computador, copiar este programa e colar na região de escrita do programa. Para visualizar o funcionamento e interagir com o mesmo, basta clicar 'F5'. OBS.: o programa pode estar um pouco lento, uma vez que buscou-se uma resolução razoável de pixels na imagem que retorna do programa. Para dar mais agilidade à interação com o programa, vá à linha 142 do mesmo e mude o valor de 'npts' (sugere-se algo como 50, 60 ou 70). Isso piora a resolução, mas melhora a interação, e ainda assim é possível observar o comportamento do potencial elétrico.
Caso queira o arquivo com o programa, está escrito em um arquivo pdf aqui.
Aqui algumas imagens do que se pode fazer com o programa:
Programa:
from tkinter import*
from math import*
def mouse_apertado(evento): #função que localiza a partícula quando clicada.
global carg,booSelec,carSelec,xa,ya
xa,ya=evento.x,evento.y
encl=anim.find_enclosed(xa-40,ya-40,xa+40,ya+40) #localiza a partícula
for e in encl: #mais próxima do cursor.
if e in carg:
booSelec=True
carSelec=anim.gettags(e)[0]
def mouse_solto(evento):
global booSelec
booSelec=False
def mouse_movido(evento): #permite 'arrastar' a partícula
global booSelec,carSelec,xa,ya
if booSelec:
xe,ye=evento.x,evento.y
dx,dy=xe-xa,ye-ya
pC[int(carSelec)][0]+=dx
pC[int(carSelec)][1]+=dy
desenhar()
xa,ya=xe,ye
def desenhar(): #criação das cargas após digitar os novos valores de q
global pC,rC,rc,q,carg,npts
anim.delete(ALL)
carg[0]=anim.create_oval(pC[1][0]-rc,pC[1][1]-rc,pC[1][0]+rc,
pC[1][1]+rc,tags=str(1),fill="lightgreen")
carg[1]=anim.create_oval(pC[0][0]-rc,pC[0][1]-rc,pC[0][0]+rc,
pC[0][1]+rc,tags=str(0),fill="green")
grd=range(1,npts)
lq=larg/npts #lado de cada quadradinho que contém o círculo
for i in grd:
x=(i+1/2)*lq
for j in grd:
y=(j+1/2)*lq
mostrar=True
f=0.
for n in range(0,2):
xr,yr=x-pC[n][0],y-pC[n][1]
r=sqrt(xr**2+yr**2)
if r<rc+1.7:
mostrar=False
break
f+=k*q[n]/r
if mostrar:
anim.create_rectangle(x-lq/2,y-lq/2,x+lq/2,y+lq/2,outline=cor(f),fill=cor(f))##
## cria a construção do potencial elétrico.
def cor(f): #função que imprime cor, conforme o valor do potencial,
#logaritmizado a fim de
esc=10**(-7.54)#facilitar a impressão.
if f>0:
lf=(f)*esc
if lf>=8:
return "#f00"
elif lf>=7:
return "#e00"
elif lf>=6:
return "#d00"
elif lf>=5:
return "#c00"
elif lf>=4:
return "#b00"
elif lf>=3:
return "#a00"
elif lf>=2:
return "#900"
elif lf>=1:
return "#800"
elif lf>=0:
return "#700"
elif lf>=-1:
return "#600"
elif lf>=-2:
return "#500"
elif lf>=-3:
return "#400"
elif lf>=-4:
return "#300"
elif lf>=-5:
return "#200"
elif lf>=-6:
return "#100"
else:
return "#000"
elif f<0:
lf=(-f)*esc
if lf>=8:
return "#0ff"
elif lf>=7:
return "#0ee"
elif lf>=6:
return "#0dd"
elif lf>=5:
return "#0cc"
elif lf>=4:
return "#0bb"
elif lf>=3:
return "#0aa"
elif lf>=2:
return "#099"
elif lf>=1:
return "#088"
elif lf>=0:
return "#077"
elif lf>=-1:
return "#066"
elif lf>=-2:
return "#055"
elif lf>=-3:
return "#044"
elif lf>=-4:
return "#033"
elif lf>=-5:
return "#022"
elif lf>=-6:
return "#011"
else:
return "#000"
else:
return "#000"
def novascargas (evento): #função que recolhe os dados digitados.
global q
for i in range (0,2):
q[i]=float(qEntr[i].get())
desenhar ()
pC=[[300.,300.],[400.,300.]]
rc=5
q=[1,1]
carg=[0,0]
larg=700
npts=250 ##<<----PARA MAIS AGILIDADE, DIMINUIR ESTE VALOR!!!!!!!
k=8.99*10**9 #N*(m²*)C^(-2), constante dielétrica do vácuo.
booSelec=False
jan=Tk()
jan.title('Potencial Elétrico gerado por duas cargas puntiformes')
anim=Canvas(jan,width=larg,height=600,bg="black")
anim.grid(column=1,row=1,columnspan=4)
anim.bind("<Button-1>",mouse_apertado)
anim.bind("<Button1-Motion>",mouse_movido)
anim.bind("<Button1-ButtonRelease>",mouse_solto)
qRot=[]
qEntr=[]
qVar=[]
for i in range(0,2):
qRot.append(Label(jan, text="Carga " + str(i+1)+ ":"))
qRot[i].grid(column=1+2*i, row=2, sticky=E)
qVar.append(StringVar ())
qVar[i].set(str (q[i]))
qEntr.append(Entry(jan, textvariable=qVar [i]))
qEntr[i].grid(column=2*(1+i), row=2, sticky=W)
qEntr[i].bind("<Return>", novascargas)
desenhar()
jan.mainloop()
## O programa ficou um pouco lento, posto que foi necessário aumentar o
## número de pontos da janela (npts) a fim de melhorar os pontos de con-
## torno entre as cargas, e na interseção dos potenciais (mais visíveis
## em situações de cargas opostas). Isto foi feito apenas para fins de es-
## tética, deixando um visual mais elegante.
