የኤሌክትሪክ ፍሰት

የኤሌክትሪክ ፍሰት ፍቺ

የኤሌክትሪክ መስክን በተመለከተ፣ በኤሌክትሪክ ክፍያ፣ በበርካታ የኤሌክትሪክ ክፍያዎች ወይም በኤሌክትሪክ ክፍያ ስርጭት የሚፈጠረውን የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ለማስላት ሊያገለግል የሚችለውን የኤሌክትሪክ መስክ ፍቺ እና እኩልታ ተብራርቷል ። በኤሌክትሪክ ክፍያ ወይም በሁለት የኤሌክትሪክ ክፍያዎች የሚፈጠረውን የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ስሌት በቀላሉ በኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ቀመር በመጠቀም ይፈታል። የሚሰላው በኤሌክትሪክ ክፍያ ስርጭት የሚፈጠረውን የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ከሆነ፣ ለኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ቀመር ጥቅም ላይ ከዋለ ስሌቱ የበለጠ የተወሳሰበ ይሆናል፣ ነገር ግን የጋውስን ሕግ መጠቀም ቀላል ነው ። የጋውስን ሕግ በጥልቀት ከማጥናትዎ በፊት፣ በጋውስ ሕግ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለውን የኤሌክትሪክ ፍሰት ጽንሰ-ሀሳብ ምክንያት በመጀመሪያ የኤሌክትሪክ ፍሰትን ይረዱ።

ፍሉዌንሲ የሚለው ቃል የመጣው ፍሉዌንሲ ከሚለው የላቲን ቃል ሲሆን ትርጉሙም ፍሉዌንሲ ማለት ነው። የኤሌክትሪክ ፍሉዌንሲ እንደ ኤሌክትሪክ መስክ ፍሰት ሊተረጎም ይችላል። እዚህ ላይ ያለው ፍሉዌንሲ የሚለው ቃል እንደ ፈሳሽ ውሃ የሚፈስ የኤሌክትሪክ መስክን አያሳይም፣ ነገር ግን ወደ አንድ የተወሰነ አቅጣጫ የሚመራ የኤሌክትሪክ መስክ መኖሩን ያብራራል። የኤሌክትሪክ መስክ መስመሮችን በተመለከተ፣ የኤሌክትሪክ መስክ በኤሌክትሪክ መስክ መስመሮች እንደሚታይ ወይም እንደሚሳል ተብራርቷል፣ ስለዚህ የኤሌክትሪክ ፍሉዌንሲዎች እንደ ኤሌክትሪክ መስክ መስመሮችም ተገልጸዋል። ስለዚህ የኤሌክትሪክ ፍሰት የተወሰነ የገጽታ ስፋት የሚያልፍ የኤሌክትሪክ መስክ መስመር ነው፣ ከታች ባለው ምስል ላይ እንደተገለጸው።

የኤሌክትሪክ ፍሰት እኩልታ

በሂሳብ ደረጃ፣ የኤሌክትሪክ ፍሰት የኤሌክትሪክ መስክ (E)፣ የገጽታ ስፋት (A) እና በኤሌክትሪክ መስክ መስመር እና ከገጹ ጋር ቀጥ ያለ መደበኛ መስመር መካከል ያለው አንግል ኮሳይን ውጤት ነው።

F = EA cos θ …………………. (ቀመር 1)

የኤሌክትሪክ መስክ መስመሮቹ በሥዕሉ ላይ እንደሚታየው ከሚያልፉት የገጽታ ስፋት ጋር ቀጥ ያሉ ከሆኑ፣ በኤሌክትሪክ መስክ መስመሩ እና በተለመደው መስመር መካከል ያለው አንግል 0 ^o ሲሆን ፣ cos 0 ^o = 1 ነው። ስለዚህ፣ የኤሌክትሪክ ፍሰት ቀመር ወደ

ረ = EA cos 0^o = ኢኢ (1)

ረ = EA …………. (ቀመር 2)

በቀመር መሰረት፣ ከላይ ያለው የኤሌክትሪክ ፍሰት በርካታ ነገሮችን ይደመድማል። በመጀመሪያ፣ የኤሌክትሪክ መስክ መስመሩ ከወለል ስፋት ጋር ቀጥ ያለ ሲሆን የኤሌክትሪክ ፍሰት ከፍተኛው ነው ምክንያቱም በዚህ ሁኔታ በኤሌክትሪክ መስክ መስመሩ እና በተለመደው መስመር መካከል ያለው አንግል 0o ሲሆን ኮሳይኑ 0o ደግሞ 1 ነው። ሁለተኛ፣ የኤሌክትሪክ መስክ መስመሩ ከወለል ስፋት ጋር ትይዩ ሲሆን የኤሌክትሪክ ፍሰት ዝቅተኛው ነው ምክንያቱም በዚህ ሁኔታ በኤሌክትሪክ መስክ መስመሩ እና በተለመደው መስመር መካከል ያለው አንግል 90 ^o ሲሆን ኮሳይኑ 90 ^o ደግሞ 0 ነው። ሶስተኛ፣ የኤሌክትሪክ ፍሰት የሚወሰነው በኤሌክትሪክ መስክ (E) እና በወለል ስፋት (A) ላይ ነው። ከላይ ባለው ምሳሌ ላይ እንደሚታየው ከካሬ ቅርጽ ያለው የገጽታ ስፋት በተጨማሪ የገጽታው ስፋት ክብ እና ሌሎችም ሊሆን ይችላል።

በተዘጋው ወለል ላይ የኤሌክትሪክ ፍሰት

ቀደም ሲል የተገለጸው የኤሌክትሪክ ቻርጅ የክፍት ወለል (ካሬ ወይም አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው የገጽታ ስፋት) ምሳሌ ይጠቀማል። እንደ ኩቦች፣ ጨረሮች ወይም ኳሶች ባሉ የተዘጉ ቦታዎች ላይ የኤሌክትሪክ ፍሰቶች እንዴት ይሰራሉ? ከዚህ በታች እንደሚታየው በጨረሩ ውስጥ የሚያልፉ የኤሌክትሪክ መስክ መስመሮች አሉ እንበል።

በሰማያዊ ቀለም የተቀቡ የኤሌክትሪክ መስክ መስመሮች ከጨረሩ የላይኛው እና የታችኛው ገጽታዎች ጋር ይጣጣማሉ ስለዚህም የ90 አንግል ይፈጥራሉ።^o የላይኛው እና የታችኛው ወለል መደበኛ መስመር አለው። ስለዚህ፣ በጨረሩ የላይኛው እና የታችኛው ወለል ላይ ያለው የኤሌክትሪክ ፍሰት F = EA cos 90 ነው^o = ኢኢ (0) = 0።

ቢጫ ቀለም የተሰጣቸው የኤሌክትሪክ መስክ መስመሮች ከጨረሩ የቀኝ እና የግራ ጎን ገጽታዎች ጋር ይጣጣማሉ፣ ስለዚህም የግራ እና የቀኝ ጎን ገጽታዎች መደበኛ መስመር 90 ^o አንግል ይፈጥራሉ ። ስለዚህ፣ በጨረሩ የቀኝ እና የግራ ጎን የኤሌክትሪክ ፍሰት F = EA cos 90 ^o = EA (0) = 0 ነው።

የኤሌክትሪክ መስክ መስመሮች ከፊትና ከኋላ ባሉት የጨረሩ ገጽታዎች ላይ ቀይ ቀጥ ያለ መስመር ተሰጥቷቸዋል፣ በዚህም የፊትና የኋላ ገጽታዎች መደበኛ መስመር ያለው 0 ^{o አንግል ይፈጥራሉ። ስለዚህ የኤሌክትሪክ ፍሰት F = EA cos 0 o} = EA (1) = E A ነው።

ከላይ ባለው ምስል ላይ፣ የሚታዩት የኤሌክትሪክ መስክ ቀይ መስመሮች ወደ ጨረሩ ይንቀሳቀሳሉ ከዚያም ከጨረሩ ይወጣሉ። የኤሌክትሪክ መስክ መስመሮች በጨረሩ ውስጥ አሉታዊ ክፍያ እንዳለ ያህል ወደ ጨረሩ ሲገቡ፣ የኤሌክትሪክ ፍሰት አሉታዊ ነው። በተቃራኒው፣ የኤሌክትሪክ መስክ መስመሮች በጨረሩ ውስጥ አዎንታዊ ክፍያ እንዳለ ያህል ከጨረሩ ሲወጡ፣ የኤሌክትሪክ ፍሰት አዎንታዊ ነው። በጥራት፣ ወደ ጨረሩ የሚገቡት የኤሌክትሪክ መስክ መስመሮች ብዛት ከጨረሩ ከሚወጡት የኤሌክትሪክ መስክ መስመሮች ብዛት ጋር እኩል ከሆነ፣ የተገኘው የኤሌክትሪክ ፍሰት ዜሮ ነው። በቁጥር፣ በጨረሩ ውስጥ የሚያልፈው የኤሌክትሪክ ፍሰት በሚከተለው መንገድ ይሰላል፡ የሚመጣው የኤሌክትሪክ ፍሰት = F ₁ = – EA cos 0 ^o = – EA (1) = -EA እና የሚወጣው የኤሌክትሪክ ፍሰት = F ₂ = + EA cos 0 ^{o = + EA (1) = + E A። ጠቅላላ የኤሌክትሪክ ፍሰት F = – F} ₁ + F ₂ = -EA + EA = 0 ነው ።

ከላይ በተጠቀሱት ስሌቶች ላይ በመመስረት፣ ከላይ በስዕሉ ላይ እንደሚታየው በጨረሩ ውስጥ የሚያልፈው አጠቃላይ የኤሌክትሪክ ፍሰት ዜሮ ነው የሚል ድምዳሜ ላይ ደርሷል። በጨረሩ ውስጥ የኤሌክትሪክ ክፍያ ስለሌለ አጠቃላይ የኤሌክትሪክ ፍሰት ዜሮ ነው ሊባል ይችላል። ስለዚህ እንደ ጨረሮች፣ ኩቦች፣ ሉሎች፣ ወዘተ ባሉ በተዘጋ ወለል ላይ የኤሌክትሪክ ክፍያ ከሌለ አጠቃላይ የኤሌክትሪክ ፍሰት ዜሮ ነው። በተዘጋ ወለል ላይ የኤሌክትሪክ ክፍያ ካለስ?

በኳሱ መሃል ላይ የኤሌክትሪክ ቻርጅ እንዳለ እንበል፤ በጎን በኩል ባለው ምስል ላይ እንደሚታየው። የኤሌክትሪክ ፊልዱ አራት መስመሮች ከኳሱ መሃል ቀጥ ብለው ወደ ሉሉ ወለል የሚንቀሳቀሱ ሌሎች የኤሌክትሪክ መስኮች መስመሮችን እንደሚወክሉ ተገልጸዋል። እያንዳንዱ መስመር ከኳሱ ወለል ጋር ቀጥ ብሎ የሚገኝ ሲሆን በውስጡም 0 አንግል ይፈጥራል።^o ከኳሱ ወለል ጋር ቀጥ ያለ መደበኛ መስመር ያለው።

በኳሱ ላይ የኤሌክትሪክ ፍሰት፡ Φ = E A.

የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ ቀመር E = kq / r ² ሲሆን የሉሉ ወለል ስፋት እኩልታ A = 4 pr ² ስለሆነ የኤሌክትሪክ ፍሰት ቀመር ወደሚከተለው ይቀየራል

በኳሱ መሃል ላይ ያለው ክፍያ + 2Q ከሆነ፣ በኳሱ ላይ ያለው የኤሌክትሪክ ፍሰት

በኤሌክትሪክ ፍሰት ቀመር ላይ በመመስረት፣ በተዘጋው ክብ ወለል ላይ የኤሌክትሪክ ክፍያ ካለ፣

በኳሱ ላይ ያለው የኤሌክትሪክ ፍሰት ዋጋ በኳሱ ዲያሜትር ወይም ራዲየስ ላይ የተመሰረተ አይደለም። የኤሌክትሪክ ፍሰት መጠን በኳሱ ውስጥ ካለው አጠቃላይ የኤሌክትሪክ ክፍያ 4πk እጥፍ ወይም በኳሱ ውስጥ ካለው አጠቃላይ የኤሌክትሪክ ክፍያ 1/ε _{o እጥፍ ነው።}

የኤሌክትሪክ ፍሰት አሃድ

የኤሌክትሪክ ፍሰት መሰረታዊ ቀመር F = EA ሲሆን፣ E የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ እና A የገጽታ ስፋት ነው። የኤሌክትሪክ መስክ አሃድ ኒውተን በኩሎምብ (N/C) ሲሆን የገጽታ ስፋት አሃድ ደግሞ ካሬ ሜትር (m2 ⁾ ስለሆነ የኤሌክትሪክ ፍሰት አሃድ ኒውተን ስኩዌር ሜትር በኩሎምብ (Nm2 ^/ C) ነው።