راهنمایی کوتاه: این سوال دربارهٔ رابطهٔ بین خطوط میدان الکتریکی و اختلاف پتانسیل است.
گامبهگام:
- ۱) ابتدا مفهوم خطوط میدان الکتریکی را مرور کن: این خطوط جهت میدان الکتریکی را نشان میدهند و از بار مثبت خارج و به بار منفی وارد میشوند.
- ۲) اختلاف پتانسیل الکتریکی (ولتاژ) بین دو نقطه را به یاد بیاور: این مقدار کار لازم برای جابهجایی یک بار آزمون بین آن دو نقطه است.
- ۳) رابطهٔ بین این دو را بررسی کن: در یک میدان الکتریکی یکنواخت، اختلاف پتانسیل با فاصله در جهت میدان رابطهٔ مستقیم دارد. خطوط میدان عمود بر سطوح همپتانسیل هستند.
- ۴) برای طرح سوال، یک موقعیت فیزیکی ساده در نظر بگیر، مانند دو صفحهٔ موازی با بارهای مخالف.
- ۵) سوال را طوری طراحی کن که دانشآموز بتواند با استفاده از مفاهیم، پاسخ را استخراج کند.
پاسخ نهایی: یک نمونه سوال: «دو صفحهٔ موازی فلزی با فاصلهٔ ۰.۱ متر از هم، به یک باتری ۱۲ ولت متصل شدهاند. اگر میدان الکتریکی بین صفحات یکنواخت باشد، بزرگی میدان الکتریکی چقدر است؟ همچنین جهت خطوط میدان را رسم کن.»
مثال مشابه: اگر فاصلهٔ صفحات دو برابر شود و ولتاژ ثابت بماند، بزرگی میدان الکتریکی چگونه تغییر میکند؟
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: میتوانی دربارهٔ سطوح همپتانسیل در میدانهای غیریکنواخت، مانند میدان یک بار نقطهای، تحقیق کنی.
