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
Измерения: проверка E = kq/r²
| № | r, см | E, В/м | E·r², В·м |
|---|
Ход работы
Цель: изучить картину поля точечных зарядов и проверить закон E = kq / r².
- Нажми «Одиночный + датчик». Двигай датчик на расстояния 3, 5, 8, 12, 16 см от заряда и каждый раз нажимай «Записать измерение».
- Посмотри на столбец E·r²: меняется ли он? Что это значит?
- По наклону графика E(1/r²) найди величину заряда. Измени заряд на +3 нКл и повтори опыт.
- Нажми «Диполь» и «Запустить частицу». По какой линии летит частица и где она останавливается?
- Нажми «Одноимённые». Найди датчиком точку, где E = 0. Нажми «Конденсатор» — каким стало поле между пластинами?
- 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.