Elettromagnetismo
Una carica sorgente positiva
Una carica sorgente positiva produce linee di campo radiali e un campo elettrico secondo l'inverso del quadrato.
Una carica sorgente positiva — simulazione interattiva (Elettromagnetismo). Una carica sorgente positiva produce linee di campo radiali e un campo elettrico secondo l'inverso del quadrato. Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.
Legge di Coulomb
Osserva linee di campo radiali e la griglia di frecce E allontanarsi dalla carica positiva.
Una carica puntiforme isolata produce un campo elettrico radiale E = kq/r² che cala con l'inverso del quadrato della distanza. Le linee di campo si irradiano verso l'esterno dalle cariche + e verso l'interno verso le cariche −. Premi Play per vedere pulsare la griglia di frecce E; muovi la carica di prova e leggi |E| e V nella scheda Configurazione. La repulsione coulombiana e la struttura atomica partono tutte da questo pattern.
- F = kq₁q₂/r²
- E = kq/r²
Sintesi dell'indagine
Pianifica la domanda prima di aprire il laboratorio
La sintesi riprende la pagina pre-renderizzata: domanda guida, previsioni concorrenti, ruoli delle variabili, leggi dominanti, procedura, analisi ed estensioni restano visibili e in quest'ordine.
Domanda guida
Una sola carica puntiforme è nello spazio. Se allontani un punto di prova al doppio, quanto scende l'intensità del campo elettrico?
Previsioni da valutare
- Scende a 1/4: cala col quadrato della distanza.
- Scende a 1/2: cala linearmente.
- Invariata a ogni distanza.
Ruoli delle variabili
Cosa imposti tu:
- Distanza r (m)
Cosa misuri:
- Potenziale V (V)
- Intensità E (N/C)
Come si svolge l'indagine
- Apri il preset single-charge e premi Reset. La carica sorgente è fissata a q = 5 nC.
- Attiva la lettura di campo in un punto di prova.
- Imposta la distanza del punto di prova per ogni prova e registra il campo.
Equazione che governa
Legge di Coulomb — E = k·q/r²
Una carica puntiforme crea un campo elettrico radiale che cala col quadrato della distanza: E = kq/r², dove k = 1/(4πε₀) ≈ 8.99×10⁹ N·m²/C². La forza su una carica di prova è F = qE.
Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti
- Per una prova, calcola E = kq/r² usando k = 8.99×10⁹ N·m²/C²; q = 5 nC. Confronta con la tabella.
- Con la legge dell'inverso del quadrato, spiega perché raddoppiare la distanza riduce il campo a un quarto, non a metà.
Dove si ritrova fuori dal laboratorio
- La tua colonna del potenziale (V = kq/r) cala più dolcemente del campo (1/r invece di 1/r²). Spiega perché potenziale e campo hanno dipendenze dalla distanza diverse anche se entrambi provengono dalla stessa carica sorgente.
- La legge di Coulomb E = kq/r² ha esattamente la stessa forma matematica del campo gravitazionale newtoniano g = GM/r². Perché due forze completamente diverse (elettrica e gravitazionale) potrebbero condividere questa struttura dell'inverso del quadrato?
- 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
- Benvenuto alla carica singola
- Seleziona la carica
- Premi Play
- Forza tra cariche
- Apri il pannello Proprietà
- Ce l'hai fatta!
Apri la simulazione interattiva per costruire la scena, premere Play ed esplorare con misure dal vivo e un tutorial guidato.
Apri laboratorio interattivo →
Scarica foglio di laboratorio →