Elektromagnetizmus
Elektrický dipól
Presuň skúšobný náboj — siločiary idú od + k − a sila nasleduje F = qE.
Elektrický dipól — interaktívna simulácia Elektromagnetizmus. Presuň skúšobný náboj — siločiary idú od + k − a sila nasleduje F = qE. Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.
Elektrický dipól
Presuň skúšobný náboj — siločiary idú od + k − a sila nasleduje F = qE.
Dva opačné náboje (+ a −) vytvárajú dipólové pole: čiary opúšťajú kladný náboj a končia na zápornom. Presuň skúšobný náboj a sleduj, ako F = qE ukazuje pozdĺž miestneho smeru poľa. Na osi pole klesá rýchlejšie než pri jedinom náboji; mimo osi sa kriví. Molekulová polarita a vyžarovacie vzorce antén sú dipólová fyzika.
- E z + a −
- F = qE
Prehľad skúmania
Naplánuj otázku ešte pred otvorením laboratória
Stručný opis zrkadlí predrenderovanú stránku: hlavná otázka, súťažiace predikcie, úlohy premenných, riadiace zákony, postavenie, analýza a rozširujúce podnety zostávajú viditeľné a v tomto poradí.
Hlavná otázka
Kladný a rovnako veľký záporný náboj sedia v pevnej vzdialenosti. V bode uprostred medzi nimi sa ich polia vyrušia, alebo sa sčítajú?
Predikcie na zváženie
- Polia sa presne vyrušia v strede.
- Polia sú na seba kolmé a jednoducho sa nesčítajú ani nevyrušia.
- Polia sa sčítajú — oba náboje tlačia/ťahajú skúšobný náboj tým istým smerom v strede.
Úlohy premenných
Čo nastavuješ:
- Polovičný rozostup s (m)
Čo meriaš:
- Intenzita poľa v strede E (N/C)
Ako skúmanie prebieha
- Otvor predvolbu dipól a stlač Resetovať. Náboje sú ±3 nC.
- Zapni odčítanie intenzity poľa v strede.
- Nastav polovičnú vzdialenosť medzi každým nábojom a stredom pre každý pokus a zaznamenaj intenzitu poľa tam.
Riadiaca rovnica
Superpozícia v strede dipólu — E = k·q/r²
Čisté pole z dvoch nábojov je vektorový súčet individuálnych polí každého z nich (superpozícia). V strede dipólu pole kladného náboja ukazuje od neho a pole záporného náboja k nemu — oba tým istým smerom — takže sa sčítajú: E = 2kq/s².
Čo má študentov naučiť tlačiteľný list
- Pre jeden pokus vypočítaj E = 2kq/s² s k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 3 nC. Porovnaj s tabuľkou.
- Vysvetli, prečo sa objavuje činiteľ 2: v strede vonkajšie pole kladného náboja a dovnútra smerujúce pole záporného náboja ukazujú ten istý smer, takže ich veľkosti sa sčítajú namiesto vyrušenia.
Kde sa to objavuje mimo laboratória
- Ďaleko od dipólu (vzdialenosť oveľa väčšia než rozostup) pole klesá ešte rýchlejšie než 1/r² — bližšie k 1/r³ — pretože polia dvoch nábojov sa takmer vyrušia. Vysvetli, prečo takmer dokonalé vyrušenie vo veľkej vzdialenosti robí pole slabším než pole jediného bodového náboja.
- Molekuly vody sa správajú ako drobné elektrické dipóly (jedna strana mierne kladná, druhá mierne záporná). Vysvetli, prečo táto dipólová povaha pomáha vode rozpúšťať iónové zlúčeniny ako soľ.
- 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 — Fields without contact
- Vitaj pri dipóle
- Vyber skúšobný náboj
- Stlač Prehrať
- Pole dipólu
- Otvor panel Vlastnosti
- Zvládol si to!
Otvor interaktívnu simuláciu na postavenie scény, stlač Prehrať a skúmaj so živými meraniami a sprievodcom.
Otvoriť interaktívne laboratórium →