Réimse Líne Theoranta Luchtaithe

1 · Tuar

Iompraíonn slat dhíreach theoranta lucht atá scaipthe go haonfhoirmeach ar a fad. Ar an ndéibhídeoir ingearach, an leanann réimse líne lucht an dlí 1/r² céanna le lucht pointe?

• Sea — ó fhad sách mhór amach, feictear fós é mar lucht pointe.
• Ní bhrathann an réimse ar an fad ó dháileadh lucht sínte.
• Ní hea — tá brath faide níos casta, dá cuid féin, ag líne theoranta lucht, ní dlí 1/r² simplí.

2 · Socrú

1. Oscail an réamhshocrú line-charge agus brúigh Athshocraigh. Iompraíonn an tslat dlús lucht líneach 2 nC/m thar fad 4.8 m.
2. Cumasaigh léamh neart an réimse ar an ndéibhídeoir ingearach.
3. Socraigh an fad ingearach ó lár na slata do gach triail agus taifead neart an réimse.

3 · Bailigh Sonraí

Breac |E_y| (y-ais) in aghaidh 1/d (x-ais) agus, ar leithligh, in aghaidh 1/d² (x-ais) do do chuid trialacha. Cé acu acu is cosúla le líne dhíreach ag na fadanna seo?

4 · Anailísigh

1. Do thriail amháin, áirigh E_y = −2kλL_half/(d·√(L_half² + d²)) le k = 8.99×10⁹ N·m²/C², λ = 2 nC/m, L_half = 2.4 m. Cuir i gcomórtas leis an tábla.
2. Mínigh cén fáth nach dtitfidh réimse líne luchtaithe theoranta chun dlí cumhachta glan ar nós 1/r² — brathann sé ar an fad d agus ar leathfhad na slata araon tríd an gcomhcheangal √(L_half² + d²).

5 · Leathnaigh

1. De réir mar a éiríonn an fad d an-bheag i gcomórtas le fad na slata, druideann an fhoirmle i dtreo E ≈ −2kλ/d (toradh clasaiceach na ‘líne éigríche luchtaithe’, a thitim mar 1/d, ní 1/d²). Mínigh, le do fhoirmle, cén fáth go n-iompraíonn an tslat theoranta féin mar cheann éigríoch nuair atá tú suite gar di.
2. De réir mar a éiríonn an fad d an-mhór i gcomórtas le fad na slata, ba chóir don fhoirmle druidim i dtreo thoradh an lucht pointe E ≈ kQ_total/d² (agus Q_total = λ·2L_half). Mínigh go fisiciúil cén fáth go bhfeictear dáileadh lucht sínte mar lucht pointe ó fhad sách mhór amach.

← Ar ais chuig an turgnamh

138 Bileog Saothair Fhisice Inphriontáilte Saor