Електрически поток – проблеми и решения

1. Еднородно електрическо поле E = 8000 N/C преминава през плоска квадратна площ A = 10 m² ^. Определете електрическия поток.

Известни:

Големината на електрическото поле (E) = 8000 N/C

Площ (A) = 10 ^м²

θ = 0 ^o (ъгълът между посоката на електрическото поле и линия, начертана перпендикулярно на площта)

Търси се: Електрически поток ( Φ)

решение:

Формула на електрическия поток:

Φ = EA cos q

Φ = електрически поток ( Nm² /C) , E = електрическо поле (N/C), A = площ (m² ⁾ , q = ъгъл между линията ^на електрическото поле и нормалата.

Електрически поток:

Φ = EA cos q = (8000)(10)( cos 0) = (8000)(10)(1 ) = 80 000 = 8 x 10 ⁴ Nm ² /C

2. Еднородно електрическо поле E = 5000 N/C преминава през плоска квадратна площ A = 2 m ² . Определете електрическия поток.

Известни:

Електрическо поле (E) = 5000 N/C

Площ (A) = 2 ^м²

θ = 60 ^° (ъгълът между посоката на електрическото поле и линия, начертана перпендикулярно на площта)

Търси се: Електрически поток ( Φ)

решение:

Електрически поток:

Φ = EA cos q = (5000)(2)( cos 60) = (5000)(2)(0.5 ) = 5000 = 5 x 10 ³ Nm ² /C

3. Твърда сфера с радиус 0.5 метра има електрически заряд 10 μC в центъра си. Определете електрическия поток, преминаващ през твърдата сфера.

Известни:

Радиус на топката (r) = 0.5 м

Електрически заряд (Q) = 10 μC = 10 x ^10⁻⁶ C

Търси се: Електрически поток ( Φ)

решение:

Електрическо поле:

E = kq/ ^r²

E = (9 x 10⁵ ^Nm² / C² ^{) (} 10 x ^10⁻⁶ C) ^/ 0.5²

E = (90 x ^10³ ) / 0,25

E = 360 x ^10³

E = 3.60 x 10⁶ ^Н /К

Площ на повърхността:

A = 4 π r ² = 4 (3.14)(0.5) ² = (12.56)(0.25) = 3.14 m ²

Електрически поток:

Линиите на електрическото поле са перпендикулярни на площта, така че ъгълът между посоката на електрическото поле и линия, начертана перпендикулярно на площта, е 0 ^°.

Φ = EA cos q

Φ = ( 3.60 x 10 ⁵ ) ( 3.14 ) ( cos 0)

Φ = (11.304 x 10⁶ )( ¹ )

Φ ⁼ 11.304 x 10⁶

Φ = 1.13 x 10⁶ ^{Nm² /} C