Electromagnetisme
Dipol elèctric
Arrossega la càrrega de prova: les línies de camp van de + a − i la força segueix F = qE.
Dipol elèctric — simulació interactiva de Electromagnetisme. Arrossega la càrrega de prova: les línies de camp van de + a − i la força segueix F = qE. Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Dipol elèctric
Arrossega la càrrega de prova: les línies de camp van de + a − i la força segueix F = qE.
Dues càrregues oposades (+ i −) creen un camp de dipol: les línies surten de la càrrega positiva i terminen a la negativa. Arrossega la càrrega de prova i mira com F = qE apunta segons la direcció local del camp. A l'eix, el camp decau més de pressa que per a una sola càrrega; fora de l'eix, es corba. La polaritat molecular i els patrons de radiació d'antena són física de dipol.
- E de + i −
- F = qE
Resum de la investigació
Planifica la pregunta abans d'obrir el laboratori
El resum reflecteix la pàgina prerenderitzada: la pregunta conductora, les prediccions rivals, els rols de les variables, les lleis que governen, la configuració, l'anàlisi i les preguntes d'extensió es mantenen visibles i en aquest ordre.
Pregunta conductora
Una càrrega positiva i una negativa igual seuen a distància fixa. Al punt mitjà entre totes dues, els seus camps es cancel·len o se sumen?
Prediccions a valorar
- Els camps es cancel·len exactament al punt mitjà.
- Els camps són perpendiculars entre si i no se sumen ni es cancel·len senzillament.
- Els camps se sumen: totes dues càrregues empenyen/estiren una càrrega de prova en la mateixa direcció al punt mitjà.
Rols de les variables
El que tu defines:
- Mitja separació s (m)
El que tu mesures:
- Intensitat de camp al punt mitjà E (N/C)
Com funciona la investigació
- Obre el predefinit «Dipol elèctric» i prem Restableix. Les càrregues són ±3 nC.
- Activa la lectura d'intensitat de camp al punt mitjà.
- Defineix la distància de mitja separació entre cada càrrega i el punt mitjà per a cada prova, i enregistra la intensitat de camp allà.
Equació governant
Superposició al punt mitjà d'un dipol — E = k·q/r²
El camp net de dues càrregues és la suma vectorial del camp individual de cadascuna (superposició). Al punt mitjà d'un dipol, el camp de la càrrega positiva s'aparta d'ella i el de la negativa hi apunta — tots dos en la mateixa direcció — de manera que se sumen: E = 2kq/s².
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Per a una prova, calcula E = 2kq/s² amb k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 3 nC. Compara-ho amb la taula.
- Explica per què apareix el factor 2: al punt mitjà, el camp cap enfora de la càrrega positiva i el camp cap endins de la negativa apunten en la mateixa direcció, de manera que les magnituds se sumen en lloc de cancel·lar-se.
On apareix això més enllà del laboratori
- Lluny d'un dipol (distància molt més gran que la separació), el camp decau encara més de pressa que 1/r² — a prop d'1/r³ — perquè els camps de les dues càrregues gairebé es cancel·len. Explica per què una cancel·lació gairebé perfecta a gran distància faria el camp més feble que el d'una sola càrrega puntual.
- Les molècules d'aigua es comporten com a petits dipols elèctrics (un costat lleugerament positiu, l'altre lleugerament negatiu). Explica per què aquesta naturalesa de dipol ajuda l'aigua a dissoldre compostos iònics com la sal.
- AP Physics 2 — Unit 10: Electric Force, Field, and Potential
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 8: Electric Charges, Fields, and Gauss's Law
- IB Physics — D.2 Electric and magnetic fields
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Gravitational and electrostatic forces
- Middle School Physical Science — Fields without contact
- Benvingut al Dipol
- Selecciona la càrrega de prova
- Prem Reprodueix
- Camp d'un dipol
- Obre el panell de Propietats
- Ho has aconseguit!
Obre la simulació interactiva per construir l'escena, prem Reprodueix i explora amb mesures en directe i un tutorial guiat.
Obre el laboratori interactiu →
Descarrega el full de treball →