راهنمایی کوتاه: این سوال رابطه بین خطوط میدان الکتریکی و اختلاف پتانسیل را بررسی میکند.
گامبهگام:
- ۱) ابتدا مفهوم خطوط میدان الکتریکی را مرور کنید: این خطوط جهت میدان الکتریکی را نشان میدهند و از بار مثبت به منفی میروند.
- ۲) اختلاف پتانسیل الکتریکی (ولتاژ) را بهیاد بیاورید: کار انجامشده برای جابجایی واحد بار مثبت بین دو نقطه.
- ۳) رابطه بین این دو را در نظر بگیرید: در یک میدان الکتریکی یکنواخت، اختلاف پتانسیل با فاصله و شدت میدان مرتبط است (V = E × d).
- ۴) به تراکم خطوط میدان توجه کنید: جاهایی که خطوط متراکمترند، میدان قویتر و تغییرات پتانسیل سریعتر است.
- ۵) برای سوال طراحیشده، یک موقعیت فیزیکی ساده (مثلاً دو صفحه موازی باردار) را در نظر بگیرید و از مفاهیم بالا استفاده کنید.
پاسخ نهایی: یک نمونه سوال: «دو صفحه موازی فلزی با فاصله ۰.۱ متر در خلاء قرار دارند. اگر شدت میدان الکتریکی یکنواخت بین آنها ۵۰۰ نیوتن بر کولن باشد، اختلاف پتانسیل بین صفحات چقدر است؟»
مثال مشابه: اگر فاصله صفحات دو برابر شود و شدت میدان ثابت بماند، اختلاف پتانسیل نیز دو برابر میشود.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: میتوانی شکل خطوط میدان برای بارهای نقطهای مختلف را رسم کنی و تغییرات پتانسیل را روی آنها بررسی کنی.
