Elektriline dipool: kahe vastandlaengu ülelahendus

1 · Ennusta

Positiivne ja võrdne negatiivne laeng istuvad fikseeritud kaugusel. Keskpunktis nende vahel, kas nende väljad tühistuvad või liituvad?

• 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.

2 · Seadista

1. Ava dipooli eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Laengud on ±3 nC.
2. Lülita sisse väljatugevuse näit keskpunktis.
3. Sea iga katse jaoks poolkaugus iga laengu ja keskpunkti vahel ning kirjuta seal väljatugevus üles.

3 · Kogu andmeid

Joonista väljatugevus E (y-telg) 1/s² (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks.

4 · Analüüsi

1. Arvuta ühes katses E = 2kq/s², kasutades k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 3 nC. Võrdle tabeliga.
2. Selgita, kust tuleb tegur 2: keskpunktis osutavad positiivse laengu väljaväli väljapoole ja negatiivse laengu sissetõmbeväli samasse suunda, seega nende suurused liituvad pigem kui tühistuvad.

5 · Laienda

1. 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.
2. 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.

Selle eksperimendi füüsika

← Tagasi eksperimendi juurde

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte