Elektriskais dipols: divu pretēju lādiņu superpozīcija

1 · Prognozē

Pozitīvs un vienāds negatīvs lādiņš sēž fiksētā attālumā. Punktos starp tiem, vai to lauki anulējas vai saskaitās?

2 · Iestati

  1. Atver dipola eksperimentu un nospied Atiestatīt. Lādiņi ir ±3 nC.
  2. Ieslēdz lauka stipruma rādījumu viduspunktā.
  3. Iestati puses-atstatumu starp katru lādiņu un viduspunktu katram mēģinājumam un ieraksti lauka stiprumu tur.

3 · Vāc datus

Puses-atstatums s (m)Lauka stiprums viduspunktā E (N/C)
1.00
1.60
2.50

Zīmē lauka stiprumu E (y ass) pret 1/s² (x ass) saviem trim mēģinājumiem.

4 · Analizē

  1. Vienam mēģinājumam izrēķini E = 2kq/s² ar k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 3 nC. Salīdzini ar tabulu.
  2. 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.

5 · Paplašina

  1. 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.
  2. 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.

Fizika aiz šī eksperimenta

Superpozīcija dipola viduspunktā

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.

← Atpakaļ pie eksperimenta

Elektromagnētisms

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas