Elektromagnetisme
Satu muatan sumber positif
Satu muatan sumber positif menghasilkan garis medan radial dan medan listrik kuadrat terbalik.
Satu muatan sumber positif — simulasi Elektromagnetisme interaktif. Satu muatan sumber positif menghasilkan garis medan radial dan medan listrik kuadrat terbalik. Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.
Hukum Coulomb
Perhatikan garis medan radial dan kisi panah E yang menyebar dari sebuah muatan positif.
Muatan titik terisolasi menghasilkan medan listrik radial E = kq/r² yang menurun dengan kuadrat terbalik jarak. Garis medan memancar keluar dari muatan + dan ke dalam menuju muatan −. Tekan Putar untuk melihat kisi panah E berdenyut; geser muatan uji dan baca |E| dan V di Panel properti. Tolakan Coulomb dan struktur atom semuanya berawal dari pola ini.
- F = kq₁q₂/r²
- E = kq/r²
Singkat investigasi
Rencanakan pertanyaan sebelum Anda membuka lab
Ringkasan ini mencerminkan halaman prerender: pertanyaan utama, prediksi yang bersaing, peran variabel, hukum yang mengatur, penyiapan, serta petunjuk analisis dan pengembangan tetap terlihat dalam urutan ini.
Pertanyaan mengemudi
Sebuah muatan titik berada sendirian di ruang angkasa. Jika suatu titik uji dipindahkan dua kali lebih jauh, berapakah penurunan kuat medan listriknya?
Prediksi untuk ditimbang
- Medan turun menjadi 1/4 — medan berkurang sebanding dengan kuadrat jarak.
- Medan turun menjadi 1/2 — medan berkurang secara linier terhadap jarak.
- Medannya tetap sama berapa pun jaraknya.
Peran variabel
Apa yang Anda tetapkan:
- Jarak r (m)
Apa yang Anda ukur:
- Potensial V (V)
- Kekuatan medan E (N/C)
Bagaimana penyelidikannya berjalan
- Buka preset single-charge dan tekan Reset. Muatan sumber ditetapkan pada q = 5 nC.
- Aktifkan pembacaan kuat medan pada titik tes.
- Tetapkan jarak titik uji dari muatan untuk setiap percobaan dan catat kekuatan medannya.
Persamaan yang mengatur
Hukum Coulomb — E = k·q/r²
Muatan titik menciptakan medan listrik radial yang jatuh dengan kuadrat jarak: E = kq/r², di mana k = 1 /(4πε₀) ≈ 8.99×10⁹ N·m²/C². Gaya pada muatan uji adalah F = qE.
Apa yang diminta lembar kerja yang dapat dicetak agar dikerjakan siswa
- Untuk satu percobaan, hitung E = kq/r² menggunakan k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 5 nC. Bandingkan dengan tabel.
- Jelaskan, dengan menggunakan hukum kuadrat terbalik, mengapa menggandakan jarak menjadi seperempat kekuatan medan daripada mengurangi separuhnya.
Di mana hal ini muncul di luar lab
- Kolom potensial Anda (V = kq/r) jatuh lebih pelan dibandingkan medan (1/r bukannya 1/r²). Jelaskan mengapa potensial dan medan mempunyai ketergantungan jarak yang berbeda walaupun keduanya berasal dari sumber muatan yang sama.
- Hukum Coulomb E = kq/r² memiliki bentuk matematika yang sama persis dengan medan gravitasi Newton g = GM/r². Mengapa dua gaya yang sangat berbeda (listrik dan gravitasi) bisa berbagi struktur persegi terbalik ini?
- 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
- Selamat datang di muatan tunggal
- Pilih muatan
- Tekan Putar
- Gaya antar muatan
- Buka panel properti
- Berhasil!
Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.