电磁学
电偶极子
拖动试探电荷——场线从 + 指向 −，力满足 F = qE。
电偶极子——交互式电磁学模拟。拖动试探电荷——场线从 + 指向 −，力满足 F = qE。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室，提供实时 SI 测量和分步引导教程。
电偶极子
拖动试探电荷——场线从 + 指向 −，力满足 F = qE。
正负两个电荷（+ 与 −）形成偶极场：场线从正电荷出发，终止于负电荷。拖动试探电荷，观察 F = qE 沿局域场方向的指向。在轴线上，场强比单个点电荷衰减得更快；偏轴处场线则发生弯曲。分子极性和天线辐射方向图都涉及偶极场物理。
- 来自正负电荷的电场
- 电场力 F = qE
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面：探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
正电荷和相等的负电荷相距固定距离。在它们之间的中点，它们的场是抵消还是相加？
预测权重
- 这些场恰好在中点处抵消。
- 这些场彼此垂直，并不是简单地相加或相消。
- 字段相加 — 两个电荷在中点沿相同方向推/拉测试电荷。
可变角色
您设置的内容：
- 半分离 (m)
您测量的内容：
- 中点 E 处的场强 (N/C)
调查如何进行
- 打开偶极子预设并按重置。电荷为 ±3 nC。
- 启用中点处的电场强度读数。
- 为每次试验设定每个电荷与中点之间的半间距，并记录该处的电场强度。
控制方程
偶极子中点的叠加 — E = k·q/r²
两个电荷的净场是每个电荷各自场的矢量和（叠加）。在偶极子的中点，正电荷的场指向远离它的方向，负电荷的场指向它——方向相同——所以它们相加：E = 2kq/s²。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于一项试验，使用 k = 8.99×10⁹ N·m²/C²、q = 3 nC 计算 E = 2kq/s²。与表比较。
- 解释为什么会出现2：在中点，正电荷的向外场和负电荷的向内场指向相同的方向，因此它们的大小是相加而不是抵消。
这在实验室之外的地方表现出来
- 在远离偶极子的位置（距离远大于电荷间距），电场衰减得比1/r²更快，接近1/r³——这是因为两个电荷的场几乎相互抵消。请解释为什么在远距离处近乎完全的抵消，会使该电场比单个点电荷的电场更弱。
- 水分子的行为就像微小的电偶极子（一侧略带正电，一侧略带负电）。解释为什么这种偶极性质有助于水溶解盐等离子化合物。
- 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
- 欢迎来到电偶极子
- 选择试探电荷
- 按播放
- 偶极子的电场
- 打开检查器
- 完成了！
打开交互式模拟以构建场景，点击运行，并通过实时测量和引导式教程进行探索。