Kulono dėsnis: laukas aplink taškinį krūvį

1 · Spėk

Vienas taškinis krūvis sėdi erdvėje vienas. Jei nutolpsi bandomąjį tašką dvigubai toliau, kiek nukrenta elektrinio lauko stipris?

• Laukas nukrenta iki 1/4 — jis krenta su atstumo kvadratu.
• Laukas nukrenta iki 1/2 — jis krenta tiesiškai su atstumu.
• Laukas lieka toks pat nepriklausomai nuo atstumo.

2 · Paruošk

1. Atidaryk „Kulono dėsnis“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Šaltinio krūvis fiksuotas q = 5 nC.
2. Įjunk lauko stiprio rodmuo bandomajame taške.
3. Nustatyk bandomojo taško atstumą nuo krūvio kiekvienam bandymui ir užsirašyk lauko stiprį.

3 · Rink duomenis

Braišyk lauko stiprį E (y ašis) prieš 1/r² (x ašis) savo trims bandymams. Ar linija tiesė pro pradžią?

4 · Analizuok

1. Vienam bandymui apskaičiuok E = kq/r² naudodamas k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 5 nC. Palygink su lentele.
2. Paaiškink, naudodamas atvirkštinio kvadrato dėsnį, kodėl atstumo padvigubinimas keturis kartus sumažina lauko stiprį, o ne perpus.

5 · Išplėsk

1. Tavo potencialo stulpelis (V = kq/r) krenta švelniau nei laukas (1/r vietoj 1/r²). Paaiškink, kodėl potencialas ir laukas turi skirtingą atstumo priklausomybę, nors abu kyla iš to paties šaltinio krūvio.
2. Kulono dėsnis E = kq/r² turi tiksliai tą pačią matematinę formą kaip Niutono gravitacinis laukas g = GM/r². Kodėl dvi visiškai skirtingos jėgos (elektrinė ir gravitacinė) gali dalintis šia atvirkštinio kvadrato struktūra?

Fizika už šio eksperimento

← Grįžti prie eksperimento

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai