Elektromagnetisme
Elektrisk dipol
Træk prøveladningen — feltlinjerne går fra + til −, og kraften følger F = qE.
Elektrisk dipol — interaktiv Elektromagnetisme-simulation. Træk prøveladningen — feltlinjerne går fra + til −, og kraften følger F = qE. Gratis virtuelt fysiklaboratorium i browseren med live SI-målinger og en guidet gennemgang.
Elektrisk dipol
Træk i prøveladningen — feltlinjer løber fra + til −, og kraften følger F = qE.
To modsatte ladninger (+ og −) skaber et dipolfelt: linjer forlader den positive ladning og ender på den negative. Træk i prøveladningen, og se F = qE pege langs den lokale feltrætning. På aksen falder feltet hurtigere end for en enkelt ladning; uden for aksen krummer det. Molekylær polaritet og antennestrålingsdiagrammer er dipolfysik.
- E fra + og −
- F = qE
Undersøgelsesoplæg
Planlæg spørgsmålet, før du åbner laboratoriet
Resuméet spejler den forhåndsrenderede side: drivende spørgsmål, konkurrerende forudsigelser, variablernes roller, styrende love, opsætning, analyse- og udvidelsesspørgsmål forbliver synlige og i denne rækkefølge.
Drivende spørgsmål
En positiv og en lige så stor negativ ladning står på fast afstand. Ved midtpunktet mellem dem — ophæver deres felter hinanden, eller lægges de sammen?
Forudsigelser at afveje
- Felterne ophæver hinanden præcis ved midtpunktet.
- Felterne står vinkelret på hinanden og lægges ikke simpelt sammen eller ophæves.
- Felterne lægges sammen — begge ladninger skubber/trækker en testladning i samme retning ved midtpunktet.
Variablers roller
Det, du indstiller:
- Halvafstand s (m)
Det, du måler:
- Feltstyrke ved midtpunktet E (N/C)
Sådan forløber undersøgelsen
- Åbn forudstillingen dipole, og tryk på Nulstil. Ladningerne er ±3 nC.
- Slå feltstyrkeaflæsningen til ved midtpunktet.
- Indstil halvafstanden mellem hver ladning og midtpunktet for hvert forsøg, og notér feltstyrken dér.
Styrende ligning
Superposition ved en dipols midtpunkt — E = k·q/r²
Nettofeltet fra to ladninger er vektorsummen af hver enkelts felt (superposition). Ved en dipols midtpunkt peger den positive ladnings felt væk fra den og den negative ladnings felt mod den — begge samme vej — så de lægges sammen: E = 2kq/s².
Det, det printbare arbejdsark beder eleverne regne ud
- Beregn for ét forsøg E = 2kq/s² med k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 3 nC. Sammenlign med tabellen.
- Forklar, hvorfor faktoren 2 opstår: ved midtpunktet peger den positive ladnings udadrettede felt og den negative ladnings indadrettede felt samme vej, så deres størrelser lægges sammen i stedet for at ophæve hinanden.
Hvor det viser sig uden for laboratoriet
- Langt fra en dipol (afstand meget større end separationen) aftager feltet endnu hurtigere end 1/r² — tættere på 1/r³ — fordi de to ladningers felter næsten ophæver hinanden. Forklar, hvorfor næsten perfekt ophævelse på stor afstand ville gøre feltet svagere end en enkelt punktladnings.
- Vandmolekyler opfører sig som bittesmå elektriske dipoler (den ene side let positiv, den anden let negativ). Forklar, hvorfor denne dipolnatur hjælper vand med at opløse ionforbindelser som salt.
- 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
- Velkommen til Dipol
- Vælg prøveladningen
- Tryk på Afspil
- Felt fra en dipol
- Åbn egenskabspanelet
- Du klarede det!
Åbn den interaktive simulation for at bygge scenen, tryk på Afspil og udforsk med live-målinger og en guidet gennemgang.
Åbn interaktivt laboratorium →