Symulacja interaktywna
Pole elekrostatyczne powierzchniowo naładowanej kuli
Symulacja przedstawia model kuli naładowanej powierzchniowo ładunkiem elektrycznym. Wartość ładunku 𝑞 znajdującego się na kuli zmienia się w czasie. Widoczne są również linie pola elektrycznego. Zwróć uwagę na wymienione niżej własności tego układu.
Linie pola zaczynają się na powierzchni kuli. Źródłem pola elektrycznego są ładunki, a więc stanowią początek linii pola.
Linie pola są prostopadłe do powierzchni kuli.
Im większy ładunek znajduje się na kuli, tym większa jest gęstość linii. W ten sposób możemy przedstawić graficznie natężenie pola elektrycznego. Im silniejsze jest to pole, tym gęstsze są linie pola.
Ze względu na symetrię sferyczną pola, jego natężenie maleje wraz z odległością od środka kuli, co również obrazują linie pola. Dla określonej wartości ładunku, ich gęstość maleje wraz z odległością od powierzchni kuli.
Praca z symulacją jest wygodniejsza po przełączeniu na widok pełnoekranowy.
Symulacja przedstawia przedstawioną w postaci czerwonego koła naładowaną kulę. Kula ta wytwarza pole centralne. Linie tego pola narysowane czarnym kolorem rozkładają się więc promieniście. W trakcie symulacji po wciśnięciu przycisku „START” wartość ładunku zaczyna rosnąć co powoduje wzrost gęstości linii pola (zwiększanie się ilości linii wokół kuli). W trakcie trwania symulacji na ekranie podawana jest aktualna wartość ładunku. Symulację można zatrzymać wciskając przycisk „STOP” lub rozpocząć od początku wciskając przycisk „RESET”. W trakcie trwania symulacji na ekranie podawana jest aktualna wartość ładunku.
Wyobraźmy sobie powierzchnie dwóch kul współśrodkowych z pokazaną w symulacji, o różnych promieniach, większych od promienia naładowanej kuli. Czy liczba linii pola przechodząca w określonej chwili przez każdą z powierzchni będzie taka sama, czy różna?
Jaka jest wartość natężenia pola elektrycznego na powierzchni kuli?
- równa zeru, jak w jej środku
- największa