Lưỡng cực điện: Xếp chồng hai điện tích trái dấu

1 · Dự đoán

Một điện tích dương và một điện tích âm bằng nhau đặt cách nhau một khoảng cố định. Tại điểm giữa của chúng, các trường của chúng triệt tiêu hay cộng lại?

2 · Thiết lập

  1. Mở cài đặt trước lưỡng cực và nhấn Reset. Điện tích là ±3 nC.
  2. Kích hoạt tính năng đọc cường độ trường tại điểm giữa.
  3. Đặt khoảng cách một nửa giữa mỗi điện tích và điểm giữa cho mỗi lần thử và ghi lại cường độ trường tại đó.

3 · Thu thập dữ liệu

Nửa khoảng cách s (m)Cường độ trường tại điểm giữa E (N/C)
1.00
1.60
2.50

Vẽ biểu đồ cường độ trường E (trục y) theo 1/s² (trục x) cho ba lần thử của bạn.

4 · Phân tích

  1. Đối với một lần thử, hãy tính E = 2 kq/s² bằng k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 3 nC. So sánh với bảng.
  2. Giải thích tại sao hệ số 2 xuất hiện: tại điểm giữa, trường ngoài của điện tích dương và trường trong của điện tích âm hướng cùng hướng, do đó độ lớn của chúng cộng lại chứ không triệt tiêu.

5 · Gia hạn

  1. Ở xa lưỡng cực (khoảng cách lớn hơn nhiều so với khoảng cách giữa hai điện tích), trường giảm thậm chí nhanh hơn 1/r² — tiến tới 1/r³ —...
  2. Các phân tử nước hoạt động giống như các lưỡng cực điện nhỏ (một bên hơi dương, một bên hơi âm). Giải thích tại sao bản chất lưỡng cực này giúp nước hòa tan các hợp chất ion như muối.

Vật lý đằng sau thí nghiệm này

Sự chồng chất tại trung điểm của lưỡng cực

Trường ròng của hai điện tích là tổng vectơ của trường riêng lẻ của mỗi điện tích (chồng chất). Tại điểm giữa của một lưỡng cực, trường của điện tích dương hướng ra xa nó và trường của điện tích âm hướng về phía nó - cả hai cùng hướng - nên chúng cộng: E ​​= 2kq/s².

← Quay lại thử nghiệm

Điện từ học

138 Phiếu Bài Tập Thí Nghiệm Vật Lý Miễn Phí Có Thể In