Elektromagnetizem
Električni dipol
Povleci preizkusni naboj — silovnice tečejo od + proti − in sila sledi F = qE.
Električni dipol — interaktivna simulacija Elektromagnetizem. Povleci preizkusni naboj — silovnice tečejo od + proti − in sila sledi F = qE. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.
Električni dipol
Povleci preizkusni naboj — silovnice tečejo od + proti − in sila sledi F = qE.
Dva nasprotna naboja (+ in −) ustvarita dipolsko polje: črte zapustijo pozitivni naboj in se končajo na negativnem. Povleci preizkusni naboj in glej, kako F = qE kaže v smeri krajevnega polja. Na osi polje pada hitreje kot pri enem naboju; ob osi se ukrivi. Molekulska polariteta in sevalni vzorci anten so dipolska fizika.
- E iz + in −
- F = qE
Oris preiskave
Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij
Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.
Vodilno vprašanje
Pozitiven in enako velik negativen naboj sedita na fiksni razdalji. V središčni točki med njima se njuni polji izničita ali se seštejeta?
Predvidevanja za pretehtanje
- Polji se v središčni točki točno izničita.
- Polji sta med seboj pravokotni in se ne seštevata ali izničita preprosto.
- Polji se seštejeta — oba naboja potiskata/vlečeta preizkusni naboj v isto smer v središčni točki.
Vloge spremenljivk
Kaj nastaviš:
- Polovični razmak s (m)
Kaj izmeriš:
- Jakost polja v središčni točki E (N/C)
Kako poteka preiskava
- Odpri prednastavitev dipole in pritisni Ponastavi. Naboja sta ±3 nC.
- Omogoči odčitek jakosti polja v središčni točki.
- Nastavi razdaljo polovice ločitve med vsakim nabojem in središčem za vsak poskus in zabeleži jakost polja tam.
Vodilna enačba
Superpozicija v središčni točki dipola — E = k·q/r²
Neto polje dveh nabojev je vektorska vsota posamičnih polj vsakega (superpozicija). V središčni točki dipola polje pozitivnega naboja kaže proč od njega in polje negativnega naboja kaže proti njemu — oba v isti smeri — zato se seštejeta: E = 2kq/s².
Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati
- Za en poskus izračunaj E = 2kq/s² s k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 3 nC. Primerjaj s tabelo.
- Razloži, zakaj se pojavi faktor 2: v središčni točki zunanje polje pozitivnega naboja in notranje polje negativnega naboja kažeta v isto smer, zato se njuni velikosti seštejeta namesto da bi se izničili.
Kje se to pokaže onkraj laboratorija
- Daleč od dipola (razdalja precej večja od ločitve) polje pojema še hitreje kot 1/r² — bližje 1/r³ — ker se polji obeh nabojev skoraj izničita. Razloži, zakaj bi skoraj popolna izničitev na veliki razdalji naredila polje šibkejšim od polja enega samega točkovnega naboja.
- Molekule vode se obnašajo kot drobni električni dipoli (ena stran rahlo pozitivna, druga rahlo negativna). Razloži, zakaj ta dipolna narava vodi pomaga raztopiti ionske spojine, kot je sol.
- 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
- Dobrodošli pri dipolu
- Izberi preizkusni naboj
- Pritisni Predvajaj
- Polje dipola
- Odpri ploščo Lastnosti
- Uspelo ti je!
Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.
Odpri interaktivni laboratorij →