Fizika (7-8.)
Elektromos erővonalak 1
Módszertani célkitűzés
A szimuláció Az elektromos kölcsönhatás vizsgálata című tananyagegység folytatása, melyben megmutattuk, hogyan hatnak egymásra a pontszerű töltések. Ebben a tananyagegységben a ponttöltések körül kialakuló teret szemléltethetjük a kirajzolódó erővonalak segítségével.
Az alkalmazás nehézségi szintje, tanárként
Könnyű, nem igényel külön készülést.
Felhasználói leírás
Hogyan tehetjük szemléletessé a töltések által létrehozott láthatatlan elektromos mezőt? Erre a célra vezetjük be az erővonalakat, melyek szemléletesen mutatják meg az elektromos mező szerkezetét.
Tanórán láthattad, ahogy a ricinusolajra szórt daraszemcsék elrendeződnek az elektromos mezőnek megfelelően. Ebben a szimulációban a kísérlethez hasonlóan kirajzolódnak a két ponttöltés által létrehozott elektromos mező erővonalai.
Feladatok
- FELADAT
A töltések nagysága a csúszka segítségével változtatható.- Állítsd az egyik töltés értékét 0-ra, a másik töltést tetszőleges értékre!
Fogalmazd meg, milyen az erővonalak szerkezete!
Megfigyelhető a mező sugaras szerkezete. - Mit gondolsz, következtethetünk-e az erővonalakból az elektromos mező erősségére?
Az erővonalak sűrűsége megmutatja az elektromos mező erősségét. - Figyeld meg, hogyan rajzolódnak ki az erővonalak pozitív és negatív töltések esetén!
Az elektromos erővonalak érintőjének iránya minden pontban a pozitív (próba) töltésre ható erő irányába mutat.
- Állítsd az egyik töltés értékét 0-ra, a másik töltést tetszőleges értékre!
- FELADAT
Válassz két azonos nagyságú és előjelű töltést! Nézd meg a szimulációt két pozitív és két negatív töltéssel is!- Milyen tulajdonságokkal jellemezhetőek az erővonalak?
- Mi változik a töltések előjelének megváltoztatásával?
Az erővonalrendszer tengelyes szimmetriát mutat.
A két töltés előjelétől függetlenül azonos az kialakuló erővonalkép, de az erővonalak iránya különböző. Megfigyelhető, hogy a két töltést összekötő szakasz felezőmerőlegesét nem metszik erővonalak.
- FELADAT
Válassz két azonos nagyságú, de ellentétes előjelű töltést!
Melyen tulajdonságokkal jellemezhetőek az erővonalak?
Ebben az esetben is megfigyelhető a tengelyes szimmetria.
Az erővonalak összekötik a két töltést, és irányuk a pozitív töltéstől a negatív töltés felé mutat.
- FELADAT
Válassz két különböző nagyságú töltést!
Hogyan változik az erővonalak elhelyezkedése?
Az erővonalak elrendeződése az előzőekben tárgyalt esetekhez hasonló de a szakaszfelező merőlegesre vonatkozó szimmetria megszűnik.
- FELADAT A töltések távolsága az A pont mozgatásával megváltoztatható. Végezd el a fenti megfigyeléseket különböző távolságok esetén is!