Главная/Лаборатория/Электрическое поле
лабораторная № 3 · электростатика · 10–11 класс

Электрическое поле

В учебнике поле — одна застывшая картинка. Здесь заряды можно таскать мышью или пальцем: силовые линии и карта потенциала перестраиваются мгновенно. Наведи курсор — увидишь напряжённость и потенциал в этой точке.

Заряды

Клик по заряду — выбрать и менять величину. Перетаскивай мышью или пальцем. Клик по пустому месту — поставить датчик.

Готовые конфигурации

Датчик / курсор

напряжённость E—
потенциал φ—
до ближ. заряда—
зарядов2

Измерения: проверка E = kq/r²

заряд по наклону графика E(1/r²)нужно ≥ 2 точки
№r, смE, В/мE·r², В·м

Ход работы

Цель: изучить картину поля точечных зарядов и проверить закон E = kq / r².

  1. Нажми «Одиночный + датчик». Двигай датчик на расстояния 3, 5, 8, 12, 16 см от заряда и каждый раз нажимай «Записать измерение».
  2. Посмотри на столбец E·r²: меняется ли он? Что это значит?
  3. По наклону графика E(1/r²) найди величину заряда. Измени заряд на +3 нКл и повтори опыт.
  4. Нажми «Диполь» и «Запустить частицу». По какой линии летит частица и где она останавливается?
  5. Нажми «Одноимённые». Найди датчиком точку, где E = 0. Нажми «Конденсатор» — каким стало поле между пластинами?
  6. Нажми «📄 Отчёт» — таблица, график и расчёт заряда попадут в отчёт.

Вывод: линии начинаются на «+» и заканчиваются на «−», не пересекаются и всегда перпендикулярны эквипотенциалям. Между пластинами конденсатора поле почти однородное.

Вопросы для самопроверки

Во сколько раз уменьшится E, если расстояние до заряда увеличить в 3 раза?

В 9 раз: E ∝ 1/r².

Почему силовые линии не пересекаются?

В каждой точке у поля одно направление вектора E. Если бы линии пересеклись, в точке пересечения было бы два направления.

Где у двух одинаковых зарядов напряжённость равна нулю?

Ровно посередине: поля зарядов равны по модулю и направлены в противоположные стороны.

Как связаны силовые линии и эквипотенциальные поверхности?

Они перпендикулярны. Вдоль эквипотенциали работа поля равна нулю, значит сила (и E) направлена поперёк неё.

Нажми «Конденсатор» — и увидишь, почему поле между пластинами называют однородным.