Elektromágnesség
Egyetlen pozitív forrástöltés
Egyetlen pozitív forrástöltés radiális erővonalakat és négyzetesen fordított elektromos mezőt hoz létre.
Egyetlen pozitív forrástöltés — interaktív Elektromágnesség szimuláció. Egyetlen pozitív forrástöltés radiális erővonalakat és négyzetesen fordított elektromos mezőt hoz létre. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Coulomb-törvény
Nézd a radiális erővonalakat és az E-nyíl-rács szétterülését a pozitív töltésből.
Egy izolált ponttöltés radiális E = kq/r² elektromos mezőt hoz létre, ami a távolság négyzetével fordítottan csökken. Az erővonalak a + töltésekből kifelé, a − töltések felé befelé sugároznak. Nyomd meg az Indítást, hogy az E-nyíl-rács lüktessen; mozgasd a vizsgálati töltést, és olvasd le a |E|-t és V-t a Tulajdonságok panelen. A Coulomb-féle taszítás és az atomszerkezet is ebből a mintázatból indul.
- F = kq₁q₂/r²
- E = kq/r²
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
Egyetlen ponttöltés ül egyedül a térben. Ha egy próbapontot kétszer messzebb viszel, mennyit csökken az elektromos térerősség?
Mérlegelendő jóslatok
- A tér 1/4-re csökken — a távolság négyzetével esik.
- A tér 1/2-re csökken — lineárisan esik a távolsággal.
- A tér ugyanaz marad, bármekkora a távolság.
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Távolság r (m)
Amit mérsz:
- Potenciál V (V)
- Térerősség E (N/C)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a single-charge előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. A forrástöltés rögzítve q = 5 nC.
- Engedélyezd a térerősség-kijelzőt egy próbaponton.
- Állítsd be a próbapont távolságát a töltéstől minden mérésnél, és rögzítsd a térerősséget.
Vezéregyenlet
Coulomb-törvény — E = k·q/r²
Egy ponttöltés sugárirányú elektromos teret hoz létre, amely a távolság négyzetével esik: E = kq/r², ahol k = 1/(4πε₀) ≈ 8.99×10⁹ N·m²/C². Egy próbára ható erő F = qE.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Egy mérésnél számítsd ki az E = kq/r²-t k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 5 nC használatával. Hasonlítsd a táblázathoz.
- Magyarázd meg a négyzetes fordított arányosság törvényével, miért negyedezi a távolság megduplázása a térerősséget a felezés helyett.
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- A potenciál oszlopod (V = kq/r) lassabban esik, mint a tér (1/r a 1/r² helyett). Magyarázd meg, miért más a potenciál és a tér távolságfüggése, noha mindkettő ugyanabból a forrástöltésből származik.
- Az E = kq/r² Coulomb-törvény pontosan ugyanolyan matematikai alakú, mint Newton g = GM/r² gravitációs tere. Miért osztozhat két teljesen különböző erő (elektromos és gravitációs) ezen a négyzetes fordított arányú szerkezeten?
- 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 — Electric and magnetic force strength
- Middle School Physical Science — Fields without contact
- Üdv az Egyetlen töltésnél
- Válaszd ki a töltést
- Nyomd meg az Indítást
- Erő töltések között
- Nyisd meg a Tulajdonságok panelt
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.