PAC 4 de l'assignatura de Física del Grau Multimèdia de la UOC

1. PAC 4 - FÍSICA
PAQUITA RIBAS TUR
PRIMERA PART: SIMULACIONS DE CIRCUITS ELÈCTRICS
Apartat 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.
Descarregar el programa Pspice en:
http://www.electronics-lab.com/downloads/cnt/fclick.php?fid=513
Fig. 1 Fig. 2
Fig. 3

2. A1.1. Quin és el valor de les resistències?
5K cadascuna en la Fig. 1 i 3k cadascuna en la Fig. 2.
Perquè circuli mateixa intensitat per les dues resistències han de tenir el mateix valor. Això ho
podem comprovar amb les Fig. 1 i 2. Per contra, en la Fig. 3, les resistències tenen valors diferents,
per tant, hi circula diferent intensitat.
A1.2. Quina és la intensitat que circula per la font de tensió? I per les dues resistències?
Intensitat de la font de tensió: 3.600 mA en la Fig. 1 i 6.000 mA en la Fig. 2.
Intensitat de les dues resistències: 1.800 mA cadascuna en la Fig. 1 i 3.000 mA cadascuna en la Fig.
2.
A1.3. Quina diferència de potencial hi ha als extrems de cadascuna de les resistències?
V=i*R
V = 1.800 mA * 5KOhms = 9.000 V (Fig. 1)
V = 3.000 mA * 3KOhms = 9.000 V (Fig. 2)
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.
Fig. 4 Fig. 5

3. Fig. 6 Fig. 7
A1.5. Quina és la intensitat que circula per la font de tensió? I per les dues resistències?
La mateixa: 900µA en la Fig. 5 i 1.500 mA en la Fig 7.
A1.6. Quina diferència de potencial hi ha als extrems de cadascuna de les resistències?
V=i*R
V = 900 mA * 5 KOhms = 4.500 V (Fig. 5)
V = 1.500 mA * 3 kOhms = 4.500 V (Fig. 7)
A1.7. Mostreu una captura de pantalla del resultat
Mirar Fig. del 1 al 7
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.
Dos resistències iguals en paral·lel tenen la mateixa tensió. En aquest cas els corrents que
travessen les resistències no estan directament relacionats entre sí. Tenen la mateixa tensió
perquè són iguals. Si fossin diferents, cadascuna tindria la seva tensió. Això vol dir que en un
circuit paral·lel la intensitat de corrent de cadascun dels components no té relació directa amb la
corrent que circula per l’altre component.
Dos resistències iguals en sèrie ens permeten el pas per cadascuna de la corrent total del circuit,
però això provoca una caiguda de la meitat de la tensió i un augment de la resistència total del
circuit. En el cas de circuits en sèrie, la intensitat del corrent que travessa es la mateixa en tots
els components.
Si en lloc de resistències fossin bombetes, les que estan en paral·lel lluirien més que les que estan
en sèrie (sent iguals). A més, si és fonés una bombeta en una connexió en sèrie, la resta deixaria
de lluir.

4. Apartat A2
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.
SEGONA PART: SIMULACIONS DEL SISTEMA ÒPTIC D’UNA CÀMERA DE FOTOS
Apartat B1
B1. Tenim un mirall còncau petit com el de la figura 1.
a) 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
b) Calculeu l’augment lateral del mirall.
Mostreu una captura de pantalla per cada objecte, on es vegin els valors de l’applet.
Objecte 1:

5. Objecte 2:

6. Apartat B2
Per a la realització de l’apartat B2 s'utilitzarà el programa Crocodile Science Player, creat per Crocodile Clips.
http://www.crocodile-clips.com/en/Crocodile_Science_player/
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.
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?
Fig. 8
Les lents d’una càmera formen la imatge en el pla focal (focus), que és el punt on la llum capturada
convergeix. La distància o longitud focal d’una càmera és la distància existent entre el centre òptic
de la lent i el focus o punt focal (Fig. 9).
Si ens fitxem amb els resultats aconseguits amb el programa Crocodile Science Player, només
aconseguim una imatge enfocada amb les lents convexes (convergents). Això és perquè els rajos
que les travessen arriben a ajuntar-se en un punt focus, on es formaria una imatge real, invertida i
de menor mida que l’objecte original.
En les lents divergents (Fig 14) no és possible obtenir una imatge en la part de darrere, ja que les
imatges produïdes per aquests tipus de lents són virtuals i dretes. La imatge es forma davant de la
lent, per tant, la lent de 6cm còncava (Fig 14) queda desqualificada.
Fig. 9 Fig. 10

7. Es forma una imatge nítida quan el pla focal coincideix amb el sensor. Perquè de l’experiment
efectuat amb el programa Crocodile resulti una imatge nítida, s’ha de fer coincidir la fletxeta verda
amb el sensor (Fig.10). Resulten imatges nítides amb les lents de 4cm convex, 5cm convex 6 cm
convex, 7 cm convex.
Si ens fitxem en el gràfic següent (Fig. 8), i segons les característiques de la càmera fotogràfica, les
lents estan situades en el objectiu. Per tant, hauríem de descartar la lent 4cm (Fig. 11), perquè,
encara que la de 4 cm doni una imatge nítida, per a fer-ho ha de sortir-se de l’objectiu. La lent de 8
cm convex (Fig. 16) també se surt de l’objectiu.
Fig. 11 – 4 CM CONVEX Fig. 12 – 5 CM CONVEX
Fig. 13 – 6 CM CONVEX Fig. 14 – 6 CM CONCAVE
Fig. 15 – 7 CM CONVEX Fig. 16 – 8 CM CONVEX
Finalment, si tenim en compte les característiques de la càmera, es pot formar una imatge nítida
amb les lents 5 cm convex (Fig. 12), 6 cm convex (Fig. 13) i 7 cm convex (Fig. 15).
TERCERA PART: SIMULACIÓ DE CÀRREGUES ELECTROSTÀTIQUES
Apartat C
Per realitzar aquesta part de la pràctica, s’utilitzarà un applet d’electrostàtica que permet simular
la interacció entre dues càrregues elèctriques.

8. http://www.xtec.cat/~ocasella/applets/elect/appletsol2.htm
C1. Digueu en quina direcció van les línies de força en la càrrega positiva i en la càrrega negativa
del dipol
En les càrregues positives les línies de força surten i en les negatives entren. Les línies de força
entre les dues càrregues positives es repel·leixen i entre les positives i les negatives s’atreuen.
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·len 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.
Tal i com podem apreciar en aquestes captures, les càrregues de signe contrari s’atreuen.

9. En les següents captures podem veure que les càrregues del mateix signe (siguin positives o
negatives), es repel·leixen. En les càrregues negatives, les forces entren però repel·leixen les
càrregues d’una altra càrrega negativa que té al costat. En les càrregues positives, les forces surten
però repel·leixen les forces d’una altra càrrega positiva que té al costat.
En la següent captura s’han ajuntat vàries forces de diferents càrregues on es pot novament
confirmar que les càrregues elèctriques del mateix signe es repel·leixen, mentre que les de signes
oposats s’atrauen.