Cum se joacă Sonda de câmp
- Alege un test și citește pe card sarcinile, sonda și punctul.
- Folosește E = F ÷ q sau, pentru o sarcină punctiformă, E = k·Q ÷ r², cu sarcinile în C și distanțele în m.
- Scrie predicția ta și apasă Start. Sonda este dusă până în punct, iar dinamometrul ei arată forța.
- Compară citirea și săgețile cu predicția ta portocalie.
Câmpul electric
O sarcină schimbă spațiul din jurul ei: orice altă sarcină pusă acolo simte o forță. Câmpul electric descrie această schimbare punct cu punct. Este forța pe care ar simți-o o mică sarcină de probă pozitivă, împărțită la sarcina ei: E = F ÷ q, în newtoni pe coulomb. Pentru că forța crește în același ritm cu sarcina de probă, raportul nu depinde de sondă: câmpul aparține punctului și este acolo cu sau fără sondă. O sarcină punctiformă Q creează un câmp E = k·Q ÷ r² îndreptat dinspre o sarcină pozitivă și spre una negativă. Cu mai multe sarcini, câmpurile se adună ca vectori: între o sarcină + și una −, cele două câmpuri au același sens și se adună, în timp ce între două sarcini + egale se anulează la mijloc. Când câmpul e cunoscut, forța asupra oricărei sarcini q este F = q·E.
Un model de învățare țintit
Sursele sunt sarcini punctiforme fixe în aer, tratat ca vid; sarcina cupolei este aleasă astfel încât câmpul în P să fie exact 3,0 × 10⁵ N/C. Sonda este o mică sarcină pozitivă pe o tijă izolatoare, ridicată uniform de la 0,15 m sub punct timp de 2 s și ținută acolo 1 s; este prea mică pentru a mișca celelalte sarcini, iar câmpul pe care îl măsoară nu îl include pe al ei. Dinamometrul arată forța în fiecare moment. Săgețile hărții arată direcția câmpului, iar lungimea lor crește cu 12 px pentru fiecare factor 10 al lui E; săgețile de la sondă sunt la o scară indicată. Răspunsurile în limita a 2 % sunt corecte.