Pag-agos sa Elektrisidad

Sa hilisgutan sa Electric Field , atong nahisgutan ang kahulugan ug pormula sa electric field nga magamit sa pagkalkulo sa kusog sa electric field nga gihimo sa usa ka electric charge, daghang electric charges o pinaagi sa distribusyon sa mga electric charges. Ang pagkalkulo sa kusog sa electric field nga gihimo sa usa o duha ka electric charges dali ra masulbad gamit ang pormula sa kusog sa electric field. Kung ang gikalkulo mao ang kusog sa electric field nga gihimo sa distribusyon sa electric charge, ang pagkalkulo mas komplikado kung gamiton ang pormula sa kusog sa electric field apan mas sayon ​​kung gamiton ang balaod ni Gauss . Sa dili pa nato tun-an pag-ayo ang balaod ni Gauss, sabta una ang electric flux tungod kay ang konsepto sa electric flux gigamit sa balaod ni Gauss.

Pagsabot sa Electric Flux

Ang pulong nga flux gikan sa Latin nga pulong nga fluere , nga nagpasabot og pag-agos. Sa literal, ang electric flux mahimong ipasabot isip pag-agos sa usa ka electric field. Ang pulong nga flow dinhi wala magpasabot og electric field nga nagaagos sama sa nagaagay nga tubig, apan naghulagway sa presensya sa usa ka electric field nga nagtudlo sa usa ka direksyon. Sa hilisgutan sa Electric Field Lines, gipasabot nga ang mga electric field gi-visualize o gihulagway gamit ang mga linya sa electric field, busa ang flux gihulagway usab isip mga linya sa electric field. Busa ang flux mao ang mga linya sa electric field nga moagi sa usa ka piho nga surface area, sama sa gipakita sa hulagway sa ubos.

Pormula 

Sa matematika, ang electric flux kay produkto sa electric field (E), surface area (A) ug sa cosine sa anggulo tali sa Pag-agos sa Elektrisidad 1mga linya sa electric field nga adunay normal nga mga linya nga patindog sa nawong.

Φ = EA cos θ …………………. (Ekwasyon 1)

Kon ang mga linya sa electric field perpendicular sa surface area nga ilang giagian sama sa hulagway, nan ang anggulo tali sa mga linya sa electric field ug sa normal nga linya kay 0.o, diin ang cos 0o = 1. Busa ang pormula Pag-agos sa Elektrisidad 2gibag-o ngadto sa:

Φ = EA cos 0o = EA (1)
Φ = EA …………………. (Ekwasyon 2)

Base sa flux formula sa ibabaw, daghang butang ang mahimong konklusyon. Una , ang flux anaa sa pinakataas nga bili niini kung ang electric field line kay perpendicular sa surface area tungod kay sa maong kondisyon ang anggulo tali sa electric field line ug sa normal nga linya kay 0 ° , diin ang cosine value nga 0 ° kay 1. Ikaduha , ang flux anaa sa pinakagamay nga bili niini kung ang electric field line kay parallel sa surface area tungod kay sa maong kondisyon ang anggulo tali sa electric field line ug sa normal nga linya kay 90 ° , diin ang cosine value nga 90 ° kay 0. Ikatulo , ang flux nagdepende sa electric field (E) ug sa surface area (A). Gawas pa sa rectangular surface area sama sa ehemplo sa ibabaw, ang surface area mahimo usab nga spherical ug uban pa.

Natabonan nga Nawong

Ang electric flux nga gihulagway kaniadto migamit sa ehemplo sa usa ka bukas nga nawong (kuwadrado o rektanggulo nga gilapdon sa nawong). Kumusta man ang flux sa usa ka sirado nga nawong sama sa cube, bloke, o sphere? Pananglit adunay mga linya sa electric field nga moagi sa bloke, sama sa hulagway sa ubos.
Ang mga linya sa electric field nga kolor asul motakdo sa ibabaw ug ubos nga bahin sa beam aron maporma ang 90 degrees Fahrenheit nga anggulo.o uban sa normal nga mga linya sa ibabaw ug ubos nga mga nawong. Busa ang flux sa ibabaw ug ubos nga mga nawong sa beam kay Φ = EA cos 90o = EA (0) = 0.

Pag-agos sa Elektrisidad 3Ang mga linya sa electric field nga kolor dilaw motakdo sa tuo ug wala nga kilid sa beam aron kini maporma og 90 degrees Fahrenheit nga anggulo.o uban sa normal nga mga linya sa wala ug tuo nga kilid nga mga nawong. Busa ang flux sa tuo ug wala nga kilid nga mga nawong sa bloke kay Φ = EA cos 90o = EA (0) = 0.
Ang mga linya sa electric field nga kolor pula kay patindog sa atubangan ug likod nga mga nawong sa bloke, nga nagporma og anggulo nga 0.o uban sa normal nga mga linya sa atubangan ug likod nga mga nawong. Busa ang flux kay Φ = EA cos 0o = EA (1) = EA.

Sa hulagway sa ibabaw, ang pula nga mga linya sa electric field makita nga naglihok pasulod sa bloke ug dayon migawas sa bloke. Kung ang mga linya sa electric field molihok pasulod sa bloke nga daw adunay negatibo nga karga sa bloke, ang flux negatibo. Sa kabaliktaran, kung ang mga linya sa electric field molihok pagawas sa bloke nga daw adunay positibo nga karga sa bloke, ang electric flux positibo. Sa kwalitatibo o walay kalkulasyon, kung ang gidaghanon sa mga linya sa electric field nga mosulod sa bloke parehas sa gidaghanon sa mga linya sa electric field nga mobiya sa bloke, ang resultant flux kay sero. Sa kwantitatibo o gamit ang mga kalkulasyon, ang resultant electric flux nga moagi sa bloke gikalkulo sama sa mosunod: mosulod nga flux = Φ 1 = – EA cos 0 o = – EA (1) = -EA ug mogawas nga flux = Φ 2 = + EA cos 0 o = + EA (1) = +E A. Ang kinatibuk-ang flux kay Φ = -Φ 1 + Φ 2 = -EA + EA = 0.

Base sa mga kalkulasyon sa ibabaw, nahinapos nga ang kinatibuk-ang flux nga moagi sa bloke, sama sa gipakita sa hulagway sa ibabaw, kay sero. Mahimong ikaingon nga ang kinatibuk-ang flux kay sero tungod kay walay electric charge sulod sa bloke. Busa, kon walay electric charge sulod sa sirado nga nawong sama sa bloke, cube, sphere, o uban pang butang, ang kinatibuk-ang flux kay sero. Unsa man kon adunay electric charge sulod sa sirado nga nawong?

Pananglit adunay karga sa kuryente sa sentro sa sphere sama sa gipakita sa hulagway sa tuo. Ang upat ka linya sa electric field nga gihulagway nagrepresentar sa ubang mga linya sa electric field nga naglihok pagawas gikan sa sentro sa sphere nga patindog sa nawong sa sphere. Ang matag linya patindog sa nawong sa sphere nga giagian niini, nga nagporma og anggulo nga 0 ° diin ang normal nga linya patindog sa nawong sa sphere.

Pag-agos sa kuryente sa sphere:

Ang pormula para sa kusog sa electric field kay E = k Q / r 2 ug ang pormula para sa surface area sa usa ka sphere kay A = 4 π r 2 aron ang flux formula mausab ngadto sa:

Pag-agos sa Elektrisidad 5

Kon ang karga sa sentro sa sphere kay +2Q, ang flux sa sphere kay

Pag-agos sa Elektrisidad 6

Base sa pormula sa ibabaw, nahinapos nga kon adunay karga sa kuryente sulod sa usa ka sirado nga lingin nga nawong, nan ang bili sa flux sa sphere wala magdepende sa diametro o radius sa sphere. Ang bili sa flux kay 4πk nga pilo sa kinatibuk-ang karga sa kuryente sulod sa sphere o 1/ε o nga pilo sa kinatibuk-ang karga sa kuryente sulod sa sphere.

Yunit sa Elektrisidad nga Flux

Ang sukaranang pormula sa flux mao ang Φ = EA, diin ang E mao ang kusog sa electric field ug ang A mao ang surface area. Ang yunit sa electric field mao ang Newton per Coulomb (N/C) ug ang yunit sa surface area mao ang square meter (m² ) busa ang yunit sa flux mao ang Newton square meter per Coulomb (Nm² / C).

 

Pagbilin og komento