Elektromagnetism
Elektriline dipool
Lohista testlaengut — väljajooned jooksevad + juurest − suunas ja jõud järgib F = qE.
Elektriline dipool — interaktiivne Elektromagnetism simulatsioon. Lohista testlaengut — väljajooned jooksevad + juurest − suunas ja jõud järgib F = qE. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Elektriline dipool
Lohista testlaengut — väljajooned jooksevad + juurest − suunas ja jõud järgib F = qE.
Kaks vastandlaengut (+ ja −) loovad dipoolivälja: jooned lahkuvad positiivsest laengust ja lõpevad negatiivsel. Lohista testlaengut ja vaata, kuidas F = qE osutab kohaliku välja suunda. Teljel langeb väja kiiremini kui üksiklaengu korral; teljest väljaspool see kõverdub. Molekulide polaarsus ja antennide kiirgusmustrid on dipoolifüüsika.
- E + ja − laengutest
- F = qE
Uurimise kokkuvõte
Planeeri küsimus enne labori avamist
Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.
Juhtküsimus
Positiivne ja võrdne negatiivne laeng istuvad fikseeritud kaugusel. Keskpunktis nende vahel, kas nende väljad tühistuvad või liituvad?
Kaalutavad ennustused
- Väljad tühistuvad keskpunktis täpselt.
- Väljad on teineteise suhtes risti ja ei liitu ega tühistu lihtsalt.
- Väljad liituvad — mõlemad laengud tõukavad/tõmbavad testlaengut keskpunktis samas suunas.
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Poolkaugus s (m)
Mida sa mõõdad:
- Väljatugevus keskpunktis E (N/C)
Kuidas uurimustöö käib
- Ava dipooli eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Laengud on ±3 nC.
- Lülita sisse väljatugevuse näit keskpunktis.
- Sea iga katse jaoks poolkaugus iga laengu ja keskpunkti vahel ning kirjuta seal väljatugevus üles.
Juhtiv võrrand
Ülelahendus dipooli keskpunktis — E = k·q/r²
Kahe laengu netoväli on kummagi individuaalse välja vektorsumma (ülelahenduse põhimõte). Dipooli keskpunktis osutab positiivse laengu väli temast eemale ja negatiivse laengu väli tema poole — mõlemad samas suunas — seega nad liituvad: E = 2kq/s².
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Arvuta ühes katses E = 2kq/s², kasutades k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 3 nC. Võrdle tabeliga.
- Selgita, kust tuleb tegur 2: keskpunktis osutavad positiivse laengu väljaväli väljapoole ja negatiivse laengu sissetõmbeväli samasse suunda, seega nende suurused liituvad pigem kui tühistuvad.
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- Kaugel dipoolist (kaugus palju suurem kui vahe) kahaneb väli veel kiiremini kui 1/r² — ligikaudu 1/r³ — sest kahe laengu väljad peaaegu tühistuvad. Selgita, miks peaaegu-täielik tühistumine suurel kaugusel muudab välja nõrgemaks kui üksiku punktilaengu oma.
- Veesinikud käituvad nagu tillukesed elektrilised dipoolid (üks pool pisut positiivne, teine pisut negatiivne). Selgita, miks see dipoolne loomus aitab veel lahustada ioonseid ühendeid nagu sool.
- 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
- Tere tulemast dipooli juurde
- Vali testlaeng
- Vajuta Esita
- Dipooli väli
- Ava Omaduste paneel
- Said hakkama!
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.