Ta og del: ladning på metall og plast

Et pedagogisk simuleringsspill. Forutsi hvordan ladning fordeler seg når metallkuler berører hverandre, hva som skjer når metall berører plast, og hvordan en ledning deler ladning mellom en stor og en liten kule, og se elektronene strømme.

LedereIsolatorer

TA OG DEL

To like kuler

Klar
Slå på JavaScript for at kulene skal berøre hverandre. Instruksjonene og eksempelet kan fortsatt leses.
Positiv ladning (+)Negativ ladning og elektronstrøm (−)Forutsigelsen dinStativer, ledning og akser
DelingΣQ = ΣQ₀

Tid

0.00 s

t

Ladning på A

— nC

Q_A

Ladning på B

— nC

Q_B

Ladning på C

— nC

Q_C

Total ladning

— nC

Q_A + Q_B + Q_C

Forutsi før du starter

Skriv inn forslaget ditt for å gjøre klart. Start er av til det finnes et svar.

Forutsi hvor ladningen havner.

Oppdragspoeng—

Hvert svar må være innenfor 2 %: hvert gir 100 poeng. Riktig på første forsøk gir 50 ekstra. Et forsøk teller med en gang det starter.

✓ Riktig svar① På første forsøk

Slik spiller du Ta og del

  1. Velg en test og les startladningene på kortet.
  2. Like metallkuler deler summen sin likt; kuler koblet med en ledning deler etter radiene sine; plast tar ingenting.
  3. Skriv inn forslaget ditt, med minustegn hvis det er negativt, og trykk Start. Kulene berører hverandre to og to.
  4. Sammenlign det oransje merket med ladningssøylen til høyre.

Ledere og isolatorer

I et metall er noen elektroner ikke bundet til noe atom: de beveger seg fritt gjennom hele stykket. Det gjør metaller til ledere. Når to metallgjenstander berører hverandre, strømmer disse elektronene fra den ene til den andre til begge har samme elektriske potensial, og så stopper de. Like kuler ender med like ladninger; en stor kule ender med mer enn en liten, fordi den kan holde mer ladning ved samme potensial. I plast, glass, gummi og tørr luft blir hvert elektron hos atomet sitt: de er isolatorer, og ladning som legges på dem, blir der den er. Derfor står ladde kuler på plast, derfor har ledninger plastkappe, og derfor tar du nesten all ladningen fra en ladd metallgjenstand når du berører den med hånden, en leder koblet til den enorme jorda.

En avgrenset læringsmodell

Kulene er like, unntatt i testen stor og liten, og står på perfekte isolatorer. Ladning flytter seg bare i berøringsøyeblikket og fordeler seg til begge har samme potensial; så går kulene fra hverandre uten å miste noe. Kuler av ulik størrelse som faktisk berører hverandre, deler ladning på en mer innviklet måte, så testen stor og liten kobler dem med en lang, tynn ledning, som lar hver kule være så godt som alene. Plast tar ingen ladning i det hele tatt. Det er omtrent ett tegn per nC; stativer og kuler er ikke i målestokk, unntatt radieforholdet 3 : 1. Svar innenfor 2 % er riktige.

Når du bytter språk, beholdes forsøket, forutsigelsen, forsøkene og forløpet.