విద్యుత్ ద్విధ్రువం: రెండు వ్యతిరేక ఆవేశాల అధ్యారోపణం

1 · ఊహించండి

ధనావేశం, సమాన పరిమాణ ఋణావేశం స్థిర దూరంలో ఉన్నాయి. వాటి మధ్య బిందువు వద్ద వాటి క్షేత్రాలు రద్దవుతాయా, లేక కూడుతాయా?

2 · అమరిక

  1. dipole ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. ఆవేశాలు ±3 nC.
  2. మధ్య బిందువు వద్ద క్షేత్ర-బల రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
  3. ప్రతి ప్రయత్నానికి ప్రతి ఆవేశానికీ మధ్య బిందువుకీ మధ్య సగ-వేరుపర్చు దూరాన్ని సెట్ చేసి, అక్కడ క్షేత్ర బలాన్ని నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

సగ-వేరుపాటు s (m)మధ్య బిందువు వద్ద క్షేత్ర బలం E (N/C)
1.00
1.60
2.50

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం 1/s² (x-అక్షం) పై క్షేత్ర బలం E (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి.

4 · విశ్లేషించండి

  1. ఒక ప్రయత్నానికి, k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 3 nC ఉపయోగించి E = 2kq/s² లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
  2. 2 గుణకం ఎందుకు కనిపిస్తుందో వివరించండి: మధ్య బిందువు వద్ద, ధనావేశపు బహిర్ముఖ క్షేత్రం, ఋణావేశపు అంతర్ముఖ క్షేత్రం ఒకే దిశలో ఉంటాయి, కాబట్టి వాటి పరిమాణాలు రద్దవక కూడుతాయి.

5 · విస్తరించండి

  1. ద్విధ్రువం నుండి దూరంగా (వేరుపర్చు దూరం కంటే చాలా పెద్ద దూరం), క్షేత్రం 1/r² కంటే కూడా వేగంగా తగ్గుతుంది — 1/r³ కు దగ్గరగా — ఎందుకంటే రెండు ఆవేశాల క్షేత్రాలు దాదాపు రద్దవుతాయి. పెద్ద దూరం వద్ద దగ్గర-పూర్తి రద్దు క్షేత్రాన్ని ఒంటరి బిందు ఆవేశపు దాని కంటే బలహీనం చేస్తుందో వివరించండి.
  2. నీటి అణువులు చిన్న విద్యుత్ ద్విధ్రువాల్లా ప్రవర్తిస్తాయి (ఒక వైపు కొద్దిగా ధనాత్మకం, మరో వైపు కొద్దిగా ఋణాత్మకం). ఈ ద్విధ్రువ స్వభావం నీటికి ఉప్పు వంటి అయనిక సమ్మేళనాలను కరగించడంలో ఎలా సహాయపడుతుందో వివరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

ద్విధ్రువ మధ్య బిందువు వద్ద అధ్యారోపణం

రెండు ఆవేశాల నుండి నికర క్షేత్రం ప్రతి దాని వ్యక్తిగత క్షేత్రాల సదిశ మొత్తం (అధ్యారోపణం). ద్విధ్రువ మధ్య బిందువు వద్ద, ధనావేశపు క్షేత్రం దాని నుండి దూరంగా, ఋణావేశపు క్షేత్రం దాని వైపు — రెండూ ఒకే దిశలో — ఉంటాయి, కాబట్టి అవి కూడుతాయి: E = 2kq/s².

← ప్రయోగానికి తిరిగి

విద్యుదయస్కాంతత్వం

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు