Dipol electric: suprapunerea a două sarcini opuse

1 · Prezice

O sarcină pozitivă și una negativă egală stau la o distanță fixă una de alta. La mijlocul dintre ele, câmpurile lor se anulează sau se adună?

2 · Montaj

  1. Deschide presetarea dipole și apasă Resetează. Sarcinile sunt ±3 nC.
  2. Activează citirea intensității câmpului la mijloc.
  3. Setează distanța de separație-jumătate dintre fiecare sarcină și mijloc pentru fiecare încercare și înregistrează intensitatea câmpului acolo.

3 · Colectează date

Semi-separația s (m)Intensitatea câmpului la mijloc E (N/C)
1.00
1.60
2.50

Plotează intensitatea câmpului E (axa y) în funcție de 1/s² (axa x) pentru cele trei încercări.

4 · Analizează

  1. Pentru o încercare, calculează E = 2kq/s² folosind k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 3 nC. Compară cu tabelul.
  2. Explică de ce apare factorul 2: la mijloc, câmpul în exterior al sarcinii pozitive și câmpul spre interior al sarcinii negative arată în aceeași direcție, deci mărimile lor se adună în loc să se anuleze.

5 · Extinde

  1. Departe de un dipol (distanță mult mai mare decât separația), câmpul scade chiar mai repede decât 1/r² — mai aproape de 1/r³ — pentru că câmpurile celor două sarcini se anulează aproape perfect. Explică de ce anularea aproape perfectă la distanță mare ar face câmpul mai slab decât al unei singure sarcini punct.
  2. Moleculele de apă se comportă ca dipoli electrici minusculi (o parte ușor pozitivă, una ușor negativă). Explică de ce această natură de dipol ajută apa să dizolve compuși ionici ca sarea.

Fizica din spatele acestui experiment

Suprapunere la mijlocul unui dipol

Câmpul rezultat din două sarcini este suma vectorială a câmpurilor individuale ale fiecăreia (suprapunere). La mijlocul unui dipol, câmpul sarcinii pozitive arată departe de ea, iar câmpul sarcinii negative arată spre ea — ambele în aceeași direcție — deci se adună: E = 2kq/s².

← Înapoi la experiment

Electromagnetism

138 de fișe de laborator de fizică tipăribile gratuit