物理 · 電學 · 磁學 / 原理與探索
電荷與電場實驗解說
電場告訴我們，在空間中的每個點，一個正電荷所受的力的方向。透過改變兩個電荷的正負、大小和位置，以及移動測試電荷，並比較電場，這是一種實驗，它根據距離的變化以及各種電荷產生的向量之和來測量電場強度。
它是怎麼工作的？
在兩倍的距離，電場強度為 1/4，電場以向量形式重疊。
關鍵關係
E = Σ kq r⃗ / |r⃗|³ · F⃗ = qₜE⃗
嘗試這個實驗
- 圖中的箭頭指示了正測試電荷接收到的電場方向。綠色圓點的強度與測試電荷的符號相反。箭頭的長度採用對數刻度。
- 按下“標準條件”按鈕，執行，並記錄每個測量值。
- 電場是由源電荷決定的。測試電荷的正負只改變力的方向。
解讀結果的依據
在兩個相同大小的正電荷之間精確的中心，電場強度是多少？
如果將大小相同的、方向相反的向量相加，則結果為 0 N/C。
模型的範圍與限制
這是一個靜止電荷的真空模型。為了防止發散，在電荷中心的半徑限制為 0.15 米。該區域內的數值不用於驗證電荷定律。測試電荷的反效應被忽略。