Medan listrik – dua muatan titik

FisikaMedan listrik dan magnetUsia 16–17

Gunakan di kelas saya

Dua muatan titik q₁ dan q₂ terpisah sejauh d. Amati garis medan listrik, gaya Coulomb F = k|q₁q₂|/r² antara kedua muatan, dan vektor medan E = E₁ + E₂ di titik uji. Seret titik uji ke mana pun pada bidang untuk melihat arah dan besar E berubah, atau seret muatan untuk mengubah jaraknya.

Pelajaran: Hukum Coulomb, kuat medan listrik, garis medan, superposisi medan listrik

Yang ditunjukkan

Setiap muatan titik menghasilkan medan listrik dengan kuat E = k|q|/r², berarah menjauhi muatan positif dan menuju muatan negatif. Medan dari dua muatan diperoleh dengan penjumlahan vektor, E = E₁ + E₂, sehingga besar dan arah sama-sama penting. Garis medan menggambarkan medan resultan ini: berawal dari muatan positif, berakhir di muatan negatif, dan tidak pernah berpotongan, sedangkan vektor medan di setiap titik menyinggung garis yang melalui titik itu. Kedua muatan juga saling mengerjakan gaya Coulomb yang sama besar dan berlawanan arah, tarik-menarik untuk muatan berlawanan tanda dan tolak-menolak untuk muatan sejenis.

Cara menggunakan

Mulailah dengan muatan berlawanan tanda dan Tampilkan garis medan dicentang, lalu seret titik uji hijau dan bandingkan arah E dengan garis medan di sekitarnya. Tekan Balik tanda q₂ agar kedua muatan sejenis dan cari titik tempat E bernilai nol. Ubah Jarak d, atau seret salah satu muatan, dan perhatikan perubahan gaya Coulomb saat jaraknya dijadikan dua kali. Nilai q₁ dan q₂ yang berbeda membuat pola medan menjadi tidak simetris.

Parameter yang dapat diubah

  • Muatan q₁ -10–10 nC
  • Muatan q₂ -10–10 nC
  • Jarak d 5–40 cm
  • Tampilkan garis medan

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Jika q₁ dan q₂ sama besar dan sejenis, di mana letak titik yang kuat medan listriknya nol?
  2. Berapa kali gaya Coulomb antara kedua muatan berubah ketika jarak d dijadikan dua kali?
  3. Dengan bantuan titik uji, mengapa dua garis medan listrik tidak pernah berpotongan?