Eletromagnetismo
Uma carga fonte positiva
Uma carga fonte positiva produz linhas de campo radiais e um campo elétrico inverso do quadrado.
Uma carga fonte positiva — simulação interativa de Eletromagnetismo. Uma carga fonte positiva produz linhas de campo radiais e um campo elétrico inverso do quadrado. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.
Lei de Coulomb
Observe as linhas de campo radiais e a malha de setas E que divergem a partir da carga positiva.
Observe as linhas de campo radiais e a malha de setas E que divergem a partir da carga positiva.
- F = kq₁q₂/r²
- E = kq/r²
Resumo da investigação
Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório
O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.
Pergunta de direção
Uma carga pontual fica sozinha no espaço. Se você mover um ponto de teste duas vezes mais longe, quanto diminuirá a intensidade do campo elétrico?
Previsões para pesar
- O campo cai para 1/4 — cai com o quadrado da distância.
- O campo cai para 1/2 — ele cai linearmente com a distância.
- O campo permanece o mesmo independentemente da distância.
Papéis variáveis
O que você definiu:
- Distância r (m)
O que você mede:
- Potencial V (V)
- Força de campo E (N/C)
Como funciona a investigação
- Abra o preset de carga única e pressione Redefinir. A carga-fonte é fixa em q = 5 nC.
- Habilite a leitura de intensidade de campo em um ponto de teste.
- Defina a distância do ponto de teste da carga para cada tentativa e registre a intensidade do campo.
Equação governante
Lei de Coulomb — E = k·q/r²
Uma carga pontual cria um campo elétrico radial que diminui com o quadrado da distância: E = kq/r², onde k = 1/(4πε₀) ≈ 8.99×10⁹ N·m²/C². A força sobre uma carga de teste é F = qE.
O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam
- Para uma tentativa, calcule E = kq/r² usando k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 5 nC. Compare com a tabela.
- Explique, usando a lei do inverso do quadrado, por que duplicar a distância divide a intensidade do campo em um quarto, em vez de reduzi-la à metade.
Onde isso aparece além do laboratório
- Sua coluna de potencial (V = kq/r) diminui de forma mais suave do que o campo (1/r em vez de 1/r²). Explique por que o potencial e o campo têm dependências diferentes com a distância, mesmo vindo da mesma carga-fonte.
- A lei de Coulomb E = kq/r² tem exatamente a mesma forma matemática que o campo gravitacional de Newton g = GM/r². Por que duas forças completamente diferentes (elétrica e gravitacional) poderiam compartilhar essa estrutura do inverso do quadrado?
- 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
- Bem-vindo à carga única
- Selecione a carga
- Pressione Reproduzir
- força entre cargas
- Abra o Inspetor
- Você conseguiu!
Abra a simulação interativa para construir a cena, pressione Reproduzir e explore com medições em tempo real e um tutorial guiado.
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