कूलॉमचा नियम: बिंदू-भाराभोवतीचे क्षेत्र

1 · अनुमान

एकटा बिंदू-भार अवकाशात बसला आहे. चाचणी-बिंदू दुप्पट दूर नेल्यास विद्युत क्षेत्र-ताकद किती घसरते?

• क्षेत्र 1/4 वर येते — अंतराच्या वर्गाने घसरते.
• क्षेत्र 1/2 वर येते — अंतरासह रेषीय घसरते.
• अंतर कितीही असो, क्षेत्र तसेच राहते.

2 · मांडणी

1. सिंगल-चार्ज प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. स्रोत-भार q = 5 nC वर निश्चित.
2. चाचणी-बिंदूवर क्षेत्र-ताकद वाचन सुरू करा.
3. प्रत्येक फेरीसाठी भारापासून चाचणी-बिंदूचे अंतर निश्चित करा व क्षेत्र-ताकद नोंदवा.

3 · डेटा गोळा करा

तुमच्या तीन फेर्यांसाठी क्षेत्र-ताकद E (y-अक्ष) विरुद्ध 1/r² (x-अक्ष) काढा. रेषा उगमातून सरळ जाते का?

4 · विश्लेषण

1. एका फेरीसाठी k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 5 nC सह E = kq/r² काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
2. व्यस्त-वर्ग नियम वापरून, अंतर दुप्पट केल्यावर क्षेत्र-ताकद अर्ध्याऐवजी चौपटीने का घसरते ते स्पष्ट करा.

5 · विस्तार

1. 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.
2. 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?

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

← प्रयोगाकडे परत

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका