Calculadora de la ley del inverso del cuadrado

La ley del inverso del cuadrado describe una magnitud que se propaga desde una fuente puntual por el espacio tridimensional. A una distancia r, la misma potencia emitida se distribuye sobre una esfera de área 4πr². Como el área crece con el cuadrado de la distancia, la intensidad es la potencia dividida por 4πr². Al alejarse al doble de distancia, la energía se reparte sobre cuatro veces más área y la intensidad baja a una cuarta parte. Al triplicar la distancia, baja a una novena parte. Esta calculadora evalúa la intensidad absoluta a una distancia inicial y otra final para una fuente isotrópica ideal. También calcula la relación final/inicial, que solo depende de las distancias: la intensidad final dividida por la inicial es la distancia inicial al cuadrado dividida por la distancia final al cuadrado. La potencia se cancela en esta comparación. Si la potencia se introduce en vatios y la distancia en metros, la intensidad se expresa en vatios por metro cuadrado; la relación es adimensional. Muchos campos físicos siguen esta geometría en condiciones adecuadas. Una lámpara sin pantalla aproxima esta ley cuando su tamaño es pequeño frente a la distancia. La potencia acústica de una fuente compacta la sigue aproximadamente al aire libre antes de que las reflexiones y la absorción atmosférica sean importantes. La fluencia de radiación de un emisor localizado, el campo gravitatorio exterior a una masa esférica y el campo eléctrico de una carga puntual también dependen del inverso del cuadrado, aunque sus fórmulas absolutas usan otras magnitudes de fuente y constantes. Las mediciones reales suelen apartarse del ideal. Antenas direccionales, reflectores, lentes, paredes, suelos y blindajes redirigen la energía en lugar de distribuirla uniformemente. El aire puede absorber sonido y las superficies reflejarlo. La niebla o la dispersión pueden atenuar la luz. Una fuente grande respecto de la distancia de medición no puede tratarse como puntual. En el campo cercano de una antena o radiador acústico, las ondas pueden comportarse de forma más compleja que una simple expansión esférica. Usa la potencia de la fuente solo si la magnitud de interés se distribuye realmente sobre una superficie esférica. Para comparar intensidades medidas a dos distancias, la relación sigue siendo útil aunque se desconozca la potencia absoluta. Mantén ambas distancias en la misma unidad y mídelas desde el centro efectivo de la fuente, no desde un borde arbitrario de la carcasa. La calculadora resulta útil para comprobaciones físicas rápidas, ubicación de sensores, estimaciones de iluminación, planificación radiológica y demostraciones didácticas; los diseños detallados deben incluir direccionalidad, atenuación, límites y normas de seguridad aplicables.