Прыклад электрычнага патоку

4 прыклады задач з электрычным патокам

1. Электрычнае поле 8000 Н/С перпендыкулярна да квадратнай паверхні з плошчай паверхні 10 м²Вызначыць электрычны паток які праходзіць праз квадратную паверхню!
Абмеркаванне
Вядома, што:
Электрычнае поле (Е) = 8000 Н/Кл
Плошча паверхні (А) = 10 м²
θ = 0^o (лініі электрычнага поля супадаюць з нармальнымі лініямі)
Спыталі: Электрычны паток (Φ)
Адказ:

Формула электрычнага патоку:

Φ = EA cos θ
Апісанне: Φ = электрычны паток (Нм)²/C), E = электрычнае поле (N/C), A = плошча паверхні (м²), θ = вугал паміж лініяй электрычнага поля і нармаллю (лініяй, перпендыкулярнай паверхні).

Велічыня электрычнага патоку:

Φ = EA cos θ = (8000)(10)(cos 0) = (8000)(10)(1) = 80 000 = 8 х 10⁴ Nm²/C

2. Электрычнае поле напружанасцю 5000 Н/Кл праходзіць праз квадратную паверхню і ўтварае вугал 60^o да нармалі. Плошча паверхні квадрата роўная 2 м²Вызначце электрычны паток праз квадратную паверхню!
Абмеркаванне
Вядома, што:
Электрычнае поле (Е) = 5000 Н/Кл
Плошча паверхні (А) = 2 м²
θ = 60^o
Спыталі: Электрычны паток (Φ)
Адказ:
Электрычны паток:
Φ = EA cos θ = (5000)(2)(cos 60) = (5000)(2)(0,5) = 5000 = 5 х 10³ Nm²/C

3. Электрычнае поле напружанасцю 4000 Н/Кл праходзіць праз паверхню блока, як паказана на малюнку ніжэй. Блок мае даўжыню 2 метры, шырыню 1 метр і вышыню 1 метр. Вызначце электрычны паток, які праходзіць праз блок!
Абмеркаванне
Вядома, што:
Электрычнае поле (Е) = 5000 Н/Кл
Плошча паверхні (А) = 2 м²
Спыталі: Электрычны паток (Φ)
Адказ:

Электрычны паток праз блок

Зыходзячы з малюнка, лініі электрычнага поля, пафарбаваныя ў чырвоны колер, перпендыкулярныя паверхні блока, таму яны супадаюць з нармаллю (утвараючы вугал 0^o), у той час як іншыя лініі электрычнага поля паралельныя паверхні, таму яны перпендыкулярныя да нармальнай лініі (утвараючы вугал 90^o).

Чырвоныя лініі электрычнага поля ўваходзяць у блок, але рухаюцца ад яго вонкі. Калі лініі электрычнага поля рухаюцца ўнутр блока, унутры блока быццам ёсць адмоўны зарад, таму электрычны паток адмоўны. І наадварот, калі лініі электрычнага поля рухаюцца ад блока вонкі, унутры блока быццам ёсць дадатны зарад, таму электрычны паток дадатны. Лініі электрычнага поля, якія ўваходзяць у блок, супадаюць з лініямі электрычнага поля, якія выходзяць з блока, таму выніковы электрычны паток роўны нулю.

4. Шар мае радыус 0,5 метра, а ў цэнтры шара ёсць электрычны зарад 10 мкКл. Вызначце электрычны паток праз шар!
Абмеркаванне
Вядома, што:
Радыус шара (r) = 0,5 метра
Электрычны зарад (Q) = 10 мкКл = 10 x 10^-6 C
Спыталі: Электрычны паток (Φ)
Адказ:

Электрычнае поле:

E = kq/r²
E = (9 х 10⁹ Nm²/C²)(10 х 10^-6 С) / 0,5²
E = (90 х 10³) / 0,25 ст
E = 360 х 10³
E = 3,60 х 10⁵ Н / с

Плошча паверхні сферы:

A = 4πr² = 4 (3,14)(0,5)² = (12,56)(0,25) = 3,14 м²

Электрычны паток:

Лініі электрычнага поля перпендыкулярныя паверхні і супадаюць з нармаллю, так што ўтвораны вугал роўны 0^o.
Φ = EA cos θ
Φ = (3,60 × 10⁵)(3,14)(cos 0)
Φ = (11,304 x 10⁵)(1)
Φ = 11,304 × 10⁵
Φ = 1,13 × 10⁶ Nm²/C