Electric Dipole: Superposition ng Dalawang Kabaligtaran na Charge
1 · Humula
Ang isang positibo at katumbas na negatibong charge ay nasa nakatakdang layo. Sa midpoint sa pagitan nila, nagka-cancel ba ang mga field, o nagdadagdag?
- Eksaktong nagka-cancel ang mga field sa midpoint.
- Perpendicular ang mga field sa isa't isa at hindi simpleng nagdadagdag o nagka-cancel.
- Nagdadagdag ang mga field — parehong itinulak/hinila ng dalawang charge ang test charge sa iisang direksyon sa midpoint.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang dipole preset at pindutin ang I-reset. Ang mga charge ay ±3 nC.
- I-enable ang field-strength readout sa midpoint.
- Itakda ang half-separation distance sa pagitan ng bawat charge at midpoint sa bawat trial, at itala ang field strength doon.
3 · Mangulekta ng Data
| Half-separation s (m) | Field strength sa midpoint E (N/C) |
|---|---|
| 1.00 | |
| 1.60 | |
| 2.50 |
I-plot ang field strength E (y-axis) laban sa 1/s² (x-axis) para sa tatlong trial.
4 · Mag-analisa
- Para sa isang trial, kalkulahin ang E = 2kq/s² gamit ang k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 3 nC. Ihambing sa table.
- Ipaliwanag kung saan nanggagaling ang factor na 2: sa midpoint, parehong direksyon ang pat palabas na field ng positibong charge at pat pasok na field ng negatibong charge, kaya nagdadagdag ang magnitudes.
5 · Palawakin
- Sa malayo sa dipole (mas malaki ang distansya kaysa separation), bumabagsak pa nang mas mabilis ang field kaysa 1/r² — malapit na sa 1/r³ — dahil halos nagka-cancel ang mga field ng dalawang charge. Ipaliwanag kung bakit papahinain ng halos perpektong cancellation sa malayong distansya ang field kaysa sa iisang point charge.
- Kumikilos ang mga molekula ng tubig bilang maliit na electric dipole (bahagyang positibo ang isang panig, bahagyang negatibo ang kabila). Ipaliwanag kung bakit nakakatulong ang dipole na kalikasan nito sa tubig na mag-dissolve ng ionic na compound gaya ng asin.
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Superposition sa Midpoint ng Dipole
Ang net field ng dalawang charge ay vector sum ng indibidwal na field ng bawat isa (superposition). Sa midpoint ng dipole, patungo sa kabilang panigo ang field ng positibong charge at papalapit ang field ng negatibo — magkasama ang direksyon, kaya nagdadagdag: E = 2kq/s².