विद्युतचुंबकत्व
एक धन स्रोत-भार
एक धन स्रोत-भार त्रिज्यीय क्षेत्र-रेषा व व्यस्त-वर्ग विद्युत क्षेत्र तयार करतो.
एक धन स्रोत-भार — संवादी विद्युतचुंबकत्व सिम्युलेशन. एक धन स्रोत-भार त्रिज्यीय क्षेत्र-रेषा व व्यस्त-वर्ग विद्युत क्षेत्र तयार करतो. थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.
कूलॉमचा नियम
त्रिज्यीय क्षेत्र-रेषा व E-बाण जाळे धन भारापासून पसरते ते पहा.
एकटा बिंदू-भार त्रिज्यीय विद्युत क्षेत्र E = kq/r² तयार करतो जे अंतराच्या व्यस्त वर्गाने घसरते. क्षेत्र रेषा + भारांपासून बाहेर व − भारांकडे आत निघतात. प्ले दाबून E-बाण जाळे धडधडते पहा; चाचणी-भार हलवून गुणधर्म पॅनेलमध्ये |E| व V वाचा. कूलॉम-विकर्षण व अणु-रचना या आकृतीपासूनच सुरू होतात.
- F = kq₁q₂/r²
- E = kq/r²
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
एकटा बिंदू-भार अवकाशात बसला आहे. चाचणी-बिंदू दुप्पट दूर नेल्यास विद्युत क्षेत्र-ताकद किती घसरते?
विचारात घेण्याचे अनुमान
- क्षेत्र 1/4 वर येते — अंतराच्या वर्गाने घसरते.
- क्षेत्र 1/2 वर येते — अंतरासह रेषीय घसरते.
- अंतर कितीही असो, क्षेत्र तसेच राहते.
चलांच्या भूमिका
तुम्ही काय निश्चित करता:
- अंतर r (m)
तुम्ही काय मापता:
- विभव V (V)
- क्षेत्र सामर्थ्य E (N/C)
तपासणी कशी चालते
- सिंगल-चार्ज प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. स्रोत-भार q = 5 nC वर निश्चित.
- चाचणी-बिंदूवर क्षेत्र-ताकद वाचन सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी भारापासून चाचणी-बिंदूचे अंतर निश्चित करा व क्षेत्र-ताकद नोंदवा.
मूलभूत समीकरण
कूलॉमचा नियम — E = k·q/r²
बिंदू-भार अंतराच्या वर्गाने घसरणारे त्रिज्यीय विद्युत क्षेत्र तयार करतो: E = kq/r², जिथे k = 1/(4πε₀) ≈ 8.99×10⁹ N·m²/C². चाचणी-भारावरील बल F = qE.
छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते
- एका फेरीसाठी k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 5 nC सह E = kq/r² काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
- व्यस्त-वर्ग नियम वापरून, अंतर दुप्पट केल्यावर क्षेत्र-ताकद अर्ध्याऐवजी चौपटीने का घसरते ते स्पष्ट करा.
प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते
- तुमचा विभव स्तंभ (V = kq/r) क्षेत्रापेक्षा (1/r² ऐवजी 1/r) सौम्यपणे घसरतो. दोन्ही त्याच स्रोत-भारातून आले तरी विभव व क्षेत्र यांची अंतर-अवलंबनता वेगळी का ते स्पष्ट करा.
- कूलॉमचा नियम E = kq/r² हा न्यूटनच्या गुरुत्वीय क्षेत्र g = GM/r² च्या नेमक्याच गणितीय स्वरूपाचा आहे. पूर्णपणे वेगळ्या दोन बलांना (विद्युत व गुरुत्वीय) ही व्यस्त-वर्ग रचना का सामायिक असू शकते?
- 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
- एकल भारामध्ये स्वागत आहे
- भार निवडा
- प्ले दाबा
- भारांदरम्यान बल
- गुणधर्म पॅनेल उघडा
- तुम्ही केले!
दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.