కూలాంగ్ నియమం: బిందు ఆవేశం చుట్టూ క్షేత్రం

1 · ఊహించండి

ఒకే ఒక బిందు ఆవేశం అంతరిక్షంలో ఒంటరిగా ఉంది. మీరు పరీక్షా బిందువును రెట్టింపు దూరంలోకి తరలిస్తే, విద్యుత్ క్షేత్ర బలం ఎంత పడిపోతుంది?

• క్షేత్రం 1/4 కు పడిపోతుంది — అది దూరం వర్గంతో తగ్గుతుంది.
• క్షేత్రం 1/2 కు పడిపోతుంది — అది దూరంతో రేఖీయంగా తగ్గుతుంది.
• దూరం ఏమైనా క్షేత్రం ఒక్కటే ఉంటుంది.

2 · అమరిక

1. single-charge ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. మూల ఆవేశం q = 5 nC వద్ద స్థిరంగా ఉంది.
2. పరీక్షా బిందువు వద్ద క్షేత్ర-బల రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి ఆవేశం నుండి పరీక్షా బిందువు దూరాన్ని సెట్ చేసి, క్షేత్ర బలాన్ని నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం 1/r² (x-అక్షం) పై క్షేత్ర బలం E (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. రేఖ మూలబిందువు గుండా సరళంగా ఉందా?

4 · విశ్లేషించండి

1. ఒక ప్రయత్నానికి, k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 5 nC ఉపయోగించి E = kq/r² లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
2. వ్యస్త-వర్గ నియమాన్ని ఉపయోగించి, దూరం రెట్టింపు అయినప్పుడు క్షేత్ర బలం సగం కాకుండా పావు వంతు అవుతుందో వివరించండి.

5 · విస్తరించండి

1. మీ విభవ నిలువు వరుస (V = kq/r) క్షేత్రం కంటే మెల్లగా తగ్గుతుంది (1/r² బదులు 1/r). రెండూ ఒకే మూల ఆవేశం నుండి వచ్చినప్పటికీ విభవం, క్షేత్రం భిన్నమైన దూర ఆధారతను ఎందుకు కలిగి ఉంటాయో వివరించండి.
2. కూలాంగ్ నియమం E = kq/r² న్యూటన్ గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రం g = GM/r² తో ఖచ్చితంగా అదే గణిత రూపాన్ని కలిగి ఉంది. పూర్తిగా భిన్నమైన రెండు బలాలు (విద్యుత్, గురుత్వాకర్షణ) ఈ వ్యస్త-వర్గ నిర్మాణాన్ని ఎందుకు పంచుకుంటాయి?

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు