Aplety
Siločiary a ekvipotenciálne hladiny
Elektrické pole
Otvorte si aplet Elektrické pole nábojov z adresy: https://phet.colorado.edu/sims/html/charges-and-fields/latest/charges-and-fields_sk.html .
1. úloha:
Pozorujte elektrické pole v okolí bodového náboja. Pomocou myši uchopte jeden kladný náboj dole a umiestnite ho do priestoru. Všetky možnosti vpravo hore nechajte nezaškrtnuté (aj elektrické pole).
Odpovedzte na nasledujúcu otázku: Ako sa dá zistiť, že v okolí bodového náboja je pole?
Pomôcka: Prejavom poľa je silové pôsobenie na objekty, ktoré do neho vložíme.
2. úloha:
Pozorujte elektrické pole v okolí bodového náboja. Stlačte oranžové tlačidlo vpravo dole na zmazanie. Pomocou myši uchopte jeden záporný dole a umiestnite ho do priestoru. Použite elektrický senzor na detekciu poľa v okolí náboja (uchopte myšou elektrický senzor a pohybujte s ním okolo záporného naboja).
Odpovedzte na nasledujúcu otázku: Akou silou pôsobí bodový náboj na senzor? Aký je je smer? Aký je náboj senzora?
3. úloha:
Pozorujte siločiary a ekvipotenciálne hladiny v okolí bodového náboja. Stlačte oranžové tlačidlo vpravo dole na zmazanie. Pomocou myši uchopte jeden kladný náboj dole a umiestnite ho do priestoru. Zaškrtnite ponuku Elektrické pole.
Odpovedzte na nasledujúce otázky: Aký tvar majú siločiary a aký majú smer? Prečo sa farba intenzity so zväčšujúcou vzdialenosťou od zdroja mení, je bledšia? Aký bude tvar ekvipotenciálnych hladín?
Aký bude tvar poľa v okolí záporného náboja?
Pomôcka: Ekvipotenciálne hladiny sú vždy kolmé na siločiary.
4. úloha:
Pozorujte siločiary a ekvipotenciálne hladiny v okolí sústavy dvoch bodových nábojov. Stlačte oranžové tlačidlo vpravo dole na zmazanie. Pomocou myši uchopte jeden kladný náboj a jeden záporný náboj a umiestnite ich do priestoru. Zaškrtnite ponuku Elektrické pole.
Odpovedzte na nasledujúce otázky: Kde smerujú siločiary? Aký bude tvar ekvipotenciálnych hladín?
5. úloha:
Pozorujte siločiary a ekvipotenciálne hladiny v okolí sústavy dvoch bodových nábojov. Stlačte oranžové tlačidlo vpravo dole na zmazanie. Pomocou myši uchopte dva kladné náboje a umiestnite ich do priestoru. Zaškrtnite ponuku Elektrické pole.
Odpovedzte na nasledujúcu otázku: Kde smerujú siločiary?
6. úloha:
Pozorujte siločiary a ekvipotenciálne hladiny v okolí sústavy bodových nábojov. Stlačte oranžové tlačidlo vpravo dole na zmazanie. Pomocou myši uchopte jeden kladný náboj a umiestnite ho do vyčiarkovaného priestoru. Potom to zopakujte s ľubovoľným počtom nábojov rôznych znamienok. Zaškrtnite ponuku Elektrické pole.
1. úloha:
O existencii poľa sa presvedčíme tak, že do neho vložíme skúšobný objekt a pozorujeme silové pôsobenie poľa na neho. Uchopte myšou elektrický senzor a pohybujte s ním okolo kladného naboja (vložte ho do rôznych bodov poľa). Šípka, ktorá je zobrazená na senzore, predstavuje silu, ktorou pôsobí bodový náboj na senzor (obr. 1) .
Obr. 1
2. úloha:
Záporný náboj pôsobí na senzor silou, ktorá má opačný smer ako bolo v prípade kladného náboja. Je to príťažlivá sila. Náboj senzora je kladný, pretože kladný náboj ho odpudzuje a záporný priťahuje.
3. úloha: Siločiary majú rovnaký tvar ako intenzita, platí, že dotyčnica k siločiare zobrazuje smer intenzity. Siločiary sú polpriamky, ktoré smerujú od kladného náboja. Intenzita poľa, ktorého zdrojom je jeden náboj so zväčšujúcou vzdialenosťou klesá, preto jej farba sa mení, bledne v závislosti od vzdialenosti. Ekvipotenciálne hladiny budú mať tvar sústredných kružníc (pomocou myši premiestnite zobrazovač potenciálu, ktorý sa nachádza vpravo hore na miesto, kde chcete, aby bola ekvipotenciálna hladina a stlačte symbol ceruzky) (obr.2).
Obr. 2
V okolí záporného náboja bude mať pole rovnaký tvar, len siločiary budú smerovať k náboju (obr. 3).
Obr. 3
4. úloha: Siločiary vystupujú z kladného náboja a smerujú do záporného náboja. Ekvipotenciálne hladiny majú tvar elíps (obr. 4).
Obr. 4
5. úloha: Siločiary vystupujú z kladných nábojov (obr. 5).
Obr. 5
© Návrh úloh: Zuzana Gibová, 2013
