DISEÑO DE UNA HERRAMIENTA EDUCATIVA PARA ESTUDIAR LA ECUACIÓN DE LAPLACE - 2D CON DIFERENCIAS FINITAS: ANÁLISIS DEL EFECTO DE BORDES EN UN CONDENSADOR DE PLACAS PARALELAS

• Main Authors: Myriam Rocío Pallares Muñoz, Wilson Rodríguez Calderón
• Format: Article
• Language: English
• Published: Universidad de Medellín 2007-01-01
• Series: Revista Ingenierías Universidad de Medellín
• Subjects: desarrollo de software; software educativo; diferencias finitas; Development of software; educational software; finite differences
• Online Access: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1692-33242007000100010

Las nuevas tecnologías informáticas abren un mundo de posibilidades inagotable en el ámbito de la docencia. En el caso particular de las enseñanzas técnicas, el uso de estas tecnologías se convierte en indispensable por la propia naturaleza de los recursos actuales de diseño y producción industrial. Los métodos numéricos ofrecen un amplio campo de actuación en este sentido. Por un lado, aparecen como una asignatura con gran porcentaje de troncalidad en cualquier carrera de ingeniería. Por otro lado, están en la base del desarrollo tecnológico del que a su vez se benefician en un constante proceso de retroalimentación. El trabajo que se presenta a continuación consiste en la elaboración de un material didáctico (herramienta educativa) destinado a la enseñanza de la ecuación de Laplace en dos dimensiones por medio de diferencias finitas. Particularmente, se estudia el análisis del efecto de bordes en un condensador de placas paralelas, dirigido en principio a los estudiantes de ingeniería de la Universidad Santo Tomás. Este tipo de materiales han sido desarrollados y utilizados con éxito por varias universidades del mundo, a lo largo de los últimos años dentro de los nuevos planes de estudio. El software didáctico objeto de este trabajo se ha construido utilizando como plataforma de pre y posproceso gráfico GiD (desarrollada por el Centro Internacional de Métodos Numéricos de la Universidad Politécnica de Cataluña) y como lenguaje de programación del motor de cálculo de diferencias finitas Fortran. El resultado es una herramienta educativa muy útil, que permite una efectiva comunicación profesor-alumno, adecuada tanto para las clases presenciales en el aula como para el trabajo personal del estudiante.<br>The new computer technologies open up an inexhaustible world of possibilities in the teaching environment. In the case of technical teachings, the usage of these technologies becomes indispensable because of the nature of current resources in industrial design and production. In this sense, the numerical methodologies offer a wide performance. On one hand, they act up as a transversal subject in the study curriculum of any engineering career. On the other hand, they lie on the bases of technological development where one benefits from constant feedback processes. This paper consists of the elaboration of a didactical material (educational tool) dedicated to teaching Laplace's equation in two dimensions by means of finite differences. The analysis of the effect of the borders in parallel-plates condenser is studied and directed to engineering students at the Santo Tomas University. This type of materials has been developed and successfully used within the new study curriculums by several universities worldwide over the past years. The software didactics have been created based upon the pre and post-process GiD graphic and as a programming language from the motor of calculation of finite differences to Fortran. The result is a very useful educational tool that allows an effective teacher-student communication and that can be adapted to classes as well as to the student's personal work.