Enghraifft o fflwcs trydan

4 Enghraifft o Broblemau Fflwcs Trydanol

1. Maes trydanol o 8000 N/C yn berpendicwlar i arwyneb sgwâr gydag arwynebedd o 10 m²Penderfynu fflwcs trydan sy'n mynd trwy'r wyneb sgwâr!
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Maes trydanol (E) = 8000 N/C
Arwynebedd (A) = 10 m²
θ = 0^o (mae llinellau maes trydanol yn cyd-daro â llinellau normal)
Gofynnwyd: Fflwcs trydan (Φ)
Ateb:

Fformiwla fflwcs trydan:

Φ = EA cos θ
Disgrifiad: Φ = fflwcs trydan (Nm)²/C), E = maes trydan (N/C), A = arwynebedd (m²), θ = ongl rhwng y llinell maes trydan a'r llinell normal (y llinell sy'n berpendicwlar i'r wyneb).

Maint y fflwcs trydanol:

Φ = EA cos θ = (8000)(10)(cos 0) = (8000)(10)(1) = 80.000 = 8 x 10 ⁴ Nm ² /C

2. Mae maes trydanol o 5000 N/C yn mynd trwy arwyneb sgwâr ac yn ffurfio ongl o 60^o i'r llinell normal. Arwynebedd y sgwâr yw 2 m²Pennwch y fflwcs trydanol drwy'r arwyneb sgwâr!
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Maes trydanol (E) = 5000 N/C
Arwynebedd (A) = 2 m²
θ = 60^o
Gofynnwyd: Fflwcs trydan (Φ)
Ateb:
Fflwcs trydanol:
Φ = EA cos θ = (5000)(2)(cos 60) = (5000)(2)(0,5) = 5000 = 5 x 10³ Nm²/C

3. Mae maes trydanol o 4000 N/C yn mynd trwy wyneb bloc fel y dangosir yn y ffigur isod. Mae'r bloc yn 2 fetr o hyd, 1 metr o led, ac 1 metr o uchder. Pennwch y fflwcs trydanol sy'n mynd trwy'r bloc!
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Maes trydanol (E) = 5000 N/C
Arwynebedd (A) = 2 m²
Gofynnwyd: Fflwcs trydan (Φ)
Ateb:

Fflwcs trydanol drwy'r bloc

Yn seiliedig ar y llun, mae'r llinellau maes trydan sydd wedi'u lliwio'n goch yn berpendicwlar i wyneb y bloc fel eu bod yn cyd-daro â'r llinell normal (gan ffurfio ongl o 0 ^° ), tra bod y llinellau maes trydan eraill yn gyfochrog â'r wyneb fel eu bod yn berpendicwlar i'r llinell normal (gan ffurfio ongl o 90 ^° ).

Mae'r llinellau maes trydan coch yn mynd i mewn i'r bloc ond yn symud allan ohono. Pan fydd y llinellau maes trydan yn symud i mewn i'r bloc, mae fel pe bai gwefr negatif y tu mewn i'r bloc, felly mae'r fflwcs trydan yn negatif. I'r gwrthwyneb, pan fydd y llinellau maes trydan yn symud allan o'r bloc, mae fel pe bai gwefr bositif y tu mewn i'r bloc, felly mae'r fflwcs trydan yn bositif. Mae'r llinellau maes trydan sy'n mynd i mewn i'r bloc yr un fath â'r llinellau maes trydan sy'n gadael y bloc, felly mae'r fflwcs trydan canlyniadol yn sero.

4. Mae gan bêl radiws o 0,5 metr ac yng nghanol y bêl mae gwefr drydanol o 10 μC. Pennwch y fflwcs trydanol drwy'r bêl!
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Radiws y bêl (r) = 0,5 metr
Gwefr drydanol (Q) = 10 μC = 10 x 10^-6 C
Gofynnwyd: Fflwcs trydan (Φ)
Ateb:

Maes trydanol:

E = kq/r²
E = (9 x 10⁹ Nm²/C²)(10 x 10^-6 C) / 0,5²
E = (90 x 10³) /0,25
E = 360 x 10³
E = 3,60 x 10⁵ Amherthnasol

Arwynebedd y sffêr:

A = 4 π r ² = 4 (3,14)(0,5) ² = (12,56)(0,25) = 3,14 m ²

Fflwcs trydanol:

Mae'r llinellau maes trydan yn berpendicwlar i'r wyneb ac yn cyd-daro â'r llinell normal fel bod yr ongl a ffurfiwyd yn 0^o.
Φ = EA cos θ
Φ = (3,60 x 10⁵)(3,14)(cos 0)
Φ = (11,304 x 10⁵)(1)
Φ = 11,304 x 10⁵
Φ = 1,13 x 10⁶ Nm²/C