Coulombov zákon: pole okolo bodového náboja

1 · Predikuj

Jediný bodový náboj sedí sám vo vesmíre. Ak presunieš skúšobný bod dvakrát ďalej, o koľko klesne intenzita elektrického poľa?

• Pole klesne na 1/4 — klesá s druhou mocninou vzdialenosti.
• Pole klesne na 1/2 — klesá lineárne s vzdialenosťou.
• Pole zostáva rovnaké bez ohľadu na vzdialenosť.

2 · Priprav

1. Otvor predvolbu jediný náboj a stlač Resetovať. Zdrojový náboj je pevne q = 5 nC.
2. Zapni odčítanie intenzity poľa v skúšobnom bode.
3. Nastav vzdialenosť skúšobného bodu od náboja pre každý pokus a zaznamenaj intenzitu poľa.

3 · Zbieraj údaje

Zaznamenaj intenzitu poľa E (os y) verzus 1/r² (os x) pre svoje tri pokusy. Je priamka rovná cez začiatok?

4 · Analyzuj

1. Pre jeden pokus vypočítaj E = kq/r² s k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 5 nC. Porovnaj s tabuľkou.
2. Vysvetli pomocou zákona inverzných štvorcov, prečo zdvojnásobenie vzdialenosti štvrtí intenzitu poľa namiesto prepolovenia.

5 · Rozšír

1. Tvoj stĺpec potenciálu (V = kq/r) klesá jemnejšie než pole (1/r namiesto 1/r²). Vysvetli, prečo potenciál a pole majú odlišnú závislosť na vzdialenosti, hoci obe pochádzajú z toho istého zdrojového náboja.
2. Coulombov zákon E = kq/r² má presne ten istý matematický tvar ako Newtonovo gravitačné pole g = GM/r². Prečo by dve úplne odlišné sily (elektrická a gravitačná) mohli zdieľať túto štruktúru inverzných štvorcov?

Fyzika za týmto experimentom

← Späť na experiment

138 bezplatných tlačiteľných pracovných listov z fyziky