Elektromagnētisms
Elektriskais dipols
Velc testa lādiņu — lauka līnijas iet no + uz −, un spēks seko F = qE.
Elektriskais dipols — interaktīva Elektromagnētisms simulācija. Velc testa lādiņu — lauka līnijas iet no + uz −, un spēks seko F = qE. Bezmaksas virtuālā fizikas laboratorija pārlūkā ar dzīviem SI mērījumiem un vadītu pamācību.
Elektriskais dipols
Velc testa lādiņu — lauka līnijas iet no + uz −, un spēks seko F = qE.
Divi pretēji lādiņi (+ un −) rada dipola lauku: līnijas atstāj pozitīvo lādiņu un beidzas uz negatīvo. Velc testa lādiņu un vēro, kā F = qE rāda gar vietējo lauka virzienu. Uz ass lauks dilst ātrāk nekā vienam lādiņam; ārpus ass tas izliecas. Molekulu polaritāte un antenu starojuma raksti ir dipola fizika.
- E no + un −
- F = qE
Izpētes kopsavilkums
Izplāno jautājumu, pirms atver laboratoriju
Īss apraksts atspoguļo iepriekšrenderēto lapu: virzošais jautājums, konkurējošās prognozes, mainīgo lielumu lomas, noteicošie likumi, iestatījums, analīze un paplašinājuma jautājumi paliek redzami un šajā secībā.
Virzošais jautājums
Pozitīvs un vienāds negatīvs lādiņš sēž fiksētā attālumā. Punktos starp tiem, vai to lauki anulējas vai saskaitās?
Prognozes, ko svērt
- Lauki anulējas tieši viduspunktā.
- Lauki ir perpendikulāri viens otram un vienkārši nesaskaitās ne anulējas.
- Lauki saskaitās — abi lādiņi grūž/velk testa lādiņu vienā virzienā viduspunktā.
Lielumu lomas
Ko tu iestati:
- Puses-atstatums s (m)
Ko tu mēri:
- Lauka stiprums viduspunktā E (N/C)
Kā izpēte norit
- Atver dipola eksperimentu un nospied Atiestatīt. Lādiņi ir ±3 nC.
- Ieslēdz lauka stipruma rādījumu viduspunktā.
- Iestati puses-atstatumu starp katru lādiņu un viduspunktu katram mēģinājumam un ieraksti lauka stiprumu tur.
Noteicošais vienādojums
Superpozīcija dipola viduspunktā — E = k·q/r²
Neto lauks no diviem lādiņiem ir vektoru summa no katra atsevišķā lauka (superpozīcija). Dipola viduspunktā pozitīvā lādiņa lauks rāda prom no tā un negatīvā lādiņa lauks rāda uz to — abi vienā virzienā — tāpēc tie saskaitās: E = 2kq/s².
Ko drukājamā darba lapa liek skolēniem izrēķināt
- Vienam mēģinājumam izrēķini E = 2kq/s² ar k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 3 nC. Salīdzini ar tabulu.
- Izskaidro, kāpēc parādās reizinātājs 2: viduspunktā pozitīvā lādiņa ārējais lauks un negatīvā lādiņa iekšējais lauks rāda to pašu virzienu, tāpēc to lielumi saskaitās, nevis anulējas.
Kur tas parādās ārpus laboratorijas
- Tālu no dipola (attālums daudz lielāks par atstatumu) lauks dilst vēl ātrāk nekā 1/r² — tuvāk 1/r³ — jo abu lādiņu lauki gandrīz anulējas. Izskaidro, kāpēc gandrīz perfekta anulēšanās lielā attālumā padarītu lauku vājāku nekā viena punkta lādiņa.
- Ūdens molekulas uzvedas kā sīki elektriskie dipoli (viena puse nedaudz pozitīva, otra nedaudz negatīva). Izskaidro, kāpēc šī dipola daba palīdz ūdenim šķīdināt jonu savienojumus kā sāli.
- 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 — Fields without contact
- Sveicināts dipola eksperimentā
- Atlasīts testa lādiņu
- Nospied „Atskaņot”
- Dipola lauks
- Atver Īpašību paneli
- Tev izdevās!
Atver interaktīvo simulāciju, lai uzbūvētu ainu, spiestu „Atskaņot“ un izpētītu to ar dzīviem mērījumiem un vadītu pamācību.
Atvērt interaktīvo laboratoriju →