Điện từ học
Một nguồn điện tích dương
Một điện tích dương tạo ra các đường sức xuyên tâm và một điện trường nghịch đảo bình phương.
Một nguồn điện tích dương — mô phỏng Điện từ học tương tác. Một điện tích dương tạo ra các đường sức xuyên tâm và một điện trường nghịch đảo bình phương. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.
Định luật Coulomb
Quan sát các đường sức tỏa tròn và lưới mũi tên E phân kỳ từ một điện tích dương.
Quan sát các đường sức tỏa tròn và lưới mũi tên E phân kỳ từ một điện tích dương.
- F = kq₁q₂/r²
- E = kq/r²
Tóm tắt điều tra
Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm
Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.
Câu hỏi lái xe
Một điện tích điểm nằm một mình trong không gian. Nếu bạn di chuyển điểm kiểm tra ra xa gấp đôi thì cường độ điện trường giảm bao nhiêu?
Dự đoán cân nặng
- Trường giảm xuống còn 1/4 - nó giảm theo bình phương khoảng cách.
- Trường giảm xuống còn 1/2 - nó giảm tuyến tính theo khoảng cách.
- Trường vẫn giữ nguyên bất kể khoảng cách.
Vai trò thay đổi
Những gì bạn đặt:
- Khoảng cách r (m)
Những gì bạn đo lường:
- Tiềm năng V (V)
- Cường độ trường E (N/C)
Cuộc điều tra diễn ra như thế nào
- Mở cài đặt trước cho một lần sạc và nhấn Đặt lại. Điện tích của nguồn được cố định ở q = 5 nC.
- Kích hoạt tính năng đọc cường độ trường tại điểm kiểm tra.
- Đặt khoảng cách từ điểm kiểm tra đến điện tích cho mỗi lần thử và ghi lại cường độ trường.
phương trình điều khiển
Định luật Coulomb — E = k·q/r²
Một điện tích điểm tạo ra một điện trường hướng tâm giảm theo bình phương khoảng cách: E = kq/r², trong đó k = 1 /(4πε₀) ≈ 8.99×10⁹ N·m²/C². Lực tác dụng lên một điện tích thử nghiệm là F = qE.
Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì
- Đối với một lần thử, hãy tính E = kq/r² bằng k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 5 nC. So sánh với bảng.
- Giải thích, bằng cách sử dụng định luật nghịch đảo bình phương, tại sao khoảng cách tăng gấp đôi một phần tư cường độ trường thay vì giảm một nửa.
Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm
- Cột thế năng của bạn (V = kq/r) rơi ra nhẹ nhàng hơn trường (1/r thay vì 1/r²). Giải thích tại sao điện thế và trường có sự phụ thuộc khoảng cách khác nhau mặc dù cả hai đều đến từ cùng một nguồn điện tích.
- Định luật Coulomb E = kq/r² có dạng toán học giống hệt như trường hấp dẫn của Newton g = GM/r². Tại sao hai lực hoàn toàn khác nhau (điện và hấp dẫn) lại có thể có chung cấu trúc nghịch đảo bình phương này?
- 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 — Electric and magnetic force strength
- Middle School Physical Science — Fields without contact
- Chào mừng đến điện tích đơn
- Chọn điện tích
- Nhấn Phát
- Lực giữa các điện tích
- Mở Trình kiểm tra
- Hoàn thành!
Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.
Mở phòng thí nghiệm tương tác →