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?

2 · Mag-set Up

  1. Buksan ang dipole preset at pindutin ang I-reset. Ang mga charge ay ±3 nC.
  2. I-enable ang field-strength readout sa midpoint.
  3. 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

  1. Para sa isang trial, kalkulahin ang E = 2kq/s² gamit ang k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 3 nC. Ihambing sa table.
  2. 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

  1. 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.
  2. 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.

← Bumalik sa experiment