Elektrický dipól: superpozice dvou opačných nábojů

1 · Predikuj

Kladný a stejně velký záporný náboj sedí v pevné vzdálenosti. V bodě uprostřed mezi nimi se jejich pole vyruší, nebo se sečtou?

• Pole se v midpointu přesně vyruší.
• Pole jsou na sebe kolmá a jednoduše se nesčítají, ani neruší.
• Pole se sečtou — oba náboje tlačí/tahají zkušební náboj ve stejném směru v midpointu.

2 · Sestavení

1. Otevři předvolbu dipole a stiskni Resetovat. Náboje jsou ±3 nC.
2. Zapni odečet intenzity pole v midpointu.
3. Nastav vzdálenost půlení mezi každým nábojem a midpointem pro každý pokus a zapiš intenzitu pole tam.

3 · Sbírej data

Vynes intenzitu pole E (osa y) proti 1/s² (osa x) pro své tři pokusy.

4 · Analyzuj

1. Pro jeden pokus spočti E = 2kq/s² s k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 3 nC. Porovnej s tabulkou.
2. Vysvětli, proč se objevuje činitel 2: v midpointu míří vnější pole kladného náboje a vnitřní pole záporného náboje stejným směrem, takže jejich velikosti se sčítají, ne ruší.

5 · Rozšiř

1. Daleko od dipólu (vzdálenost mnohem větší než rozestup) pole klesá ještě rychleji než 1/r² — blíž k 1/r³ — protože pole dvou nábojů se téměř ruší. Vysvětli, proč téměř dokonalé vyrušení na velkou vzdálenost by dělalo pole slabším než pole jediného bodového náboje.
2. Molekuly vody se chovají jako drobné elektrické dipóly (jedna strana mírně kladná, druhá mírně záporná). Vysvětli, proč tato dipólová povaha pomáhá vodě rozpouštět iontové sloučeniny jako sůl.

Fyzika za tímto experimentem

← Zpět na experiment

138 bezplatných tisknutelných pracovních listů z fyziky