विद्युतचुंबकत्व
रेषीय भार क्षेत्र
रेषा-भार दंडाकृती सममित क्षेत्र तयार करतो; रेषेच्या वर व खाली E बाण तपासा.
रेषीय भार क्षेत्र — संवादी विद्युतचुंबकत्व सिम्युलेशन. रेषा-भार दंडाकृती सममित क्षेत्र तयार करतो; रेषेच्या वर व खाली E बाण तपासा. थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.
रेषीय भार क्षेत्र
रेषा-भार दंडाकृती सममित क्षेत्र तयार करतो; रेषेच्या वर व खाली E बाण तपासा.
एकसमान रेषा-भार λ रेषेला लंब असे दंडाकृती सममित विद्युत क्षेत्र E ∝ λ/r तयार करतो. स्थिर रेषा-भाराला प्रवाह नसल्याने B = 0 — चाचणी-भारावर फक्त विद्युत बल F_E = qE लागू होते (पिवळा F_E बाण). गुणधर्म पॅनेलमध्ये रेषेच्या वर व खाली |E| तुलना करा; अंतर अर्धे केल्यास क्षेत्र दुप्पट.
- E ∝ λ/r (दंडाकृती)
- F = qE
अन्वेषण सारांश
प्रयोगशाळा उघडण्यापूर्वी प्रश्नच आखा
सारांश पूर्व-स्वरूपित पानासारखाच आहे: मार्गदर्शक प्रश्न, स्पर्धक अनुमान, चलांच्या भूमिका, प्रमुख नियम, मांडणी, विश्लेषण व विस्तार सूचना दिसत राहतात आणि याच क्रमाने.
मार्गदर्शक प्रश्न
मर्यादित सरळ दंड आपल्या लांबीभर समानपणे पसरलेला भार घेऊन चालतो. लंब द्विभाजकावर, भाराच्या रेषेचे क्षेत्र बिंदू-भाराच्या त्याच 1/r² नियमाने चालते का?
विचारात घेण्याचे अनुमान
- हो — पुरेसे दूरून, ते तरी बिंदू-भारासारखे दिसते.
- विस्तृत भार-वितरणातून क्षेत्र अंतरावर अवलंबून नसते.
- नाही — भाराच्या मर्यादित रेषेची स्वतःची, जास्त गुंतागुंतीची अंतर-अवलंबनता आहे, साधा 1/r² नियम नाही.
चलांच्या भूमिका
तुम्ही काय निश्चित करता:
- लंब अंतर d (m)
तुम्ही काय मापता:
- क्षेत्र सामर्थ्य E_y (N/C)
तपासणी कशी चालते
- लाइन-चार्ज प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. दंड 4.8 m लांबीवर 2 nC/m रेषीय भार-घनता घेऊन चालतो.
- लंब द्विभाजकावर क्षेत्र-ताकद वाचन सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी दंडाच्या मध्यबिंदूपासून लंब अंतर निश्चित करा व क्षेत्र-ताकद नोंदवा.
छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते
- एका फेरीसाठी k = 8.99×10⁹ N·m²/C², λ = 2 nC/m, L_half = 2.4 m सह E_y = −2kλL_half/(d·√(L_half² + d²)) काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
- भाराच्या मर्यादित रेषेचे क्षेत्र 1/r² सारख्या स्वच्छ घात-नियमात का सामावत नाही ते स्पष्ट करा — ते अंतर d व दंडाची अर्ध-लांबी √(L_half² + d²) या जोडीतून दोन्हींवर अवलंबून असते.
प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते
- अंतर d दंडाच्या लांबीच्या तुलनेत खूप लहान होताना, सूत्र E ≈ −2kλ/d कडे जाते (भाराच्या 'अनंत रेषेचा' अभिजात निकाल, जो 1/d ने पडतो, 1/d² ने नाही). तुमचे सूत्र वापरून, जवळ असताना मर्यादित दंड अनंतासारखा का वागतो ते स्पष्ट करा.
- अंतर d दंडाच्या लांबीच्या तुलनेत खूप मोठे होताना, सूत्र बिंदू-भाराच्या निकालाकडे E ≈ kQ_total/d² (Q_total = λ·2L_half सह) जायला हवे. पुरेसे दूरून विस्तृत भार-वितरण बिंदू-भारासारखे का दिसते ते भौतिकदृष्ट्या स्पष्ट करा.
- 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
- रेषा-भारामध्ये स्वागत आहे
- चाचणी-भार निवडा
- प्ले दाबा
- रेषा-भाराचे क्षेत्र
- गुणधर्म पॅनेल उघडा
- तुम्ही केले!
दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.