সসীম রৈখিক আধানের ক্ষেত্র

1 · প্রত্যাশা করুন

একটি সসীম সরল দণ্ড তার দৈর্ঘ্য বরাবর অভিন্নভাবে আধান বহন করে। লম্ব দ্বিখণ্ডকের ওপর রৈখিক আধানের ক্ষেত্র কি বিন্দু-আধানের মতো একই 1/r² সূত্র মানে?

• হ্যাঁ — যথেষ্ট দূর থেকে এটি এখনও বিন্দু-আধানের মতোই দেখায়।
• বিস্তৃত আধান-বিন্যাস থেকে ক্ষেত্র দূরত্বের ওপর নির্ভর করে না।
• না — সসীম রৈখিক আধানের নিজস্ব, জটিলতর দূরত্ব-নির্ভরতা আছে, সরল 1/r² সূত্র নয়।

2 · প্রস্তুতি

1. line-charge প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। দণ্ডটি 4.8 m দৈর্ঘ্যজুড়ে 2 nC/m রৈখিক আধান-ঘনত্ব বহন করে।
2. লম্ব দ্বিখণ্ডকে ক্ষেত্র-প্রাবল্য রিডআউট চালু করুন।
3. প্রতিটি ট্রায়ালে দণ্ডের মধ্যবিন্দু থেকে লম্ব দূরত্ব সেট করুন এবং ক্ষেত্রের প্রাবল্য রেকর্ড করুন।

3 · ডেটা সংগ্রহ করুন

আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য |E_y| (y-অক্ষ)-কে আলাদাভাবে 1/d (x-অক্ষ) ও 1/d² (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে প্লট করুন। এই দূরত্বগুলোতে কোনটি বেশি সরলরেখার মতো দেখায়?

4 · বিশ্লেষণ করুন

1. একটি ট্রায়ালের জন্য k = 8.99×10⁹ N·m²/C², λ = 2 nC/m, L_half = 2.4 m ব্যবহার করে E_y = −2kλL_half/(d·√(L_half² + d²)) নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
2. ব্যাখ্যা করুন কেন সসীম রৈখিক আধানের ক্ষেত্র 1/r²-এর মতো পরিষ্কার ঘাত-সূত্রে নামে না — এটি দূরত্ব d ও দণ্ডের অর্ধ-দৈর্ঘ্য দুটোর ওপরই √(L_half² + d²) সংযোজনের মাধ্যমে নির্ভর করে।

5 · বিস্তার করুন

1. দূরত্ব d দণ্ডের দৈর্ঘ্যের তুলনায় খুব ছোট হলে সূত্রটি E ≈ −2kλ/d-এর কাছে যায় (প্রচলিত “অসীম রৈখিক আধান” ফল, যা 1/d² নয় 1/d-তে পড়ে)। আপনার সূত্র দিয়ে ব্যাখ্যা করুন কেন কাছে গেলে সসীম দণ্ডটি অসীমের মতো আচরণ করে।
2. দূরত্ব d দণ্ডের দৈর্ঘ্যের তুলনায় খুব বড় হলে সূত্রটি বিন্দু-আধানের ফলাফল E ≈ kQ_total/d² (Q_total = λ·2L_half) ছোঁয়। যথেষ্ট দূর থেকে বিস্তৃত আধান-বিন্যাস বিন্দু আধানের মতোই দেখায় — ভৌতভাবে কেন?

এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান

← পরীক্ষণে ফিরে যান