Sainmhíniú an fhlúisc leictrigh
Maidir leis an réimse leictreach, pléadh sainmhíniú agus cothromóid an réimse leictrigh ar féidir iad a úsáid chun neart an réimse leictrigh a tháirgeann muirear leictreach, roinnt muirear leictreach nó dáileadh muirir leictrigh a ríomh. Is furasta neart an réimse leictrigh a tháirgeann muirear leictreach nó dhá mhuirear leictreach a ríomh trí úsáid a bhaint as foirmle neart an réimse leictrigh. Más é neart an réimse leictrigh a ghintear trí dháileadh muirir leictrigh atá á ríomh, bíonn an ríomh níos casta má úsáidtear foirmle neart an réimse leictrigh, ach is fusa dlí Gauss a úsáid . Sula ndéantar staidéar domhain ar dhlí Gauss, tuig ar dtús go bhfuil flosc leictreach ann mar gheall ar choincheap an flosc leictrigh a úsáidtear i ndlí Gauss.
Tagann an focal *flux* ón bhfocal Laidine *fluere*, rud a chiallaíonn *sreabhadh*. Is féidir *flux* leictreach a léirmhíniú mar shreabhadh réimse leictrigh. Ní léiríonn an focal *sreabhadh* anseo réimse leictreach ag sreabhadh cosúil le huisce ag sileadh, ach míníonn sé go bhfuil réimse leictreach ann a threoraíonn i dtreo áirithe. Maidir le línte réimse leictrigh, míníodh go ndéantar an réimse leictreach a shamhlú nó a tharraingt ag baint úsáide as línte réimse leictrigh, agus dá bhrí sin déantar cur síos ar shreabháin leictreacha mar línte réimse leictrigh freisin. Mar sin, is líne réimse leictrigh é *flux* leictreach a théann thar achar dromchla ar leith, mar a léirítear sa fhigiúr thíos.
Cothromóid an fhlúisc leictrigh
Go matamaiticiúil, is é an flosc leictreach toradh an réimse leictrigh (E), an achar dromchla (A) agus cosíneas na huillinne idir líne an réimse leictrigh agus an líne gnáth atá ingearach leis an dromchla.
F = EA cos θ ……………. (Cothromóid 1)
Más ingearach leis an achar dromchla a dtéann siad tríd mar atá sa fhigiúr, ansin is é 0 o an uillinn idir an líne réimse leictrigh agus an líne normalach , áit a bhfuil cos 0 o = 1. Dá bhrí sin, athraíonn an fhoirmle don fhlosc leictreach go:
F = EA cos 0o = EA (1)
F = EA ……………. (Cothromóid 2)
Bunaithe ar an bhfoirmle, tugann an flosc leictreach thuas roinnt rudaí chun críche. Ar dtús, bíonn an flosc leictreach uasta nuair a bhíonn an líne réimse leictrigh ingearach leis an achar dromchla mar faoin riocht seo is é 0o an uillinn idir an líne réimse leictrigh agus an líne gnáth, áit a bhfuil an cosíneas 0o cothrom le 1. (E) agus an achar dromchla (A). Chomh maith leis an achar dromchla cearnach mar atá sa sampla thuas, is féidir leis an achar dromchla a bheith sféarúil agus eile freisin.
Sreabhadh leictreach ar an dromchla dúnta
Úsáideann an muirear leictreach a thuairiscíodh níos luaithe sampla de dhromchla oscailte (achar dromchla cearnach nó dronuilleogach). Conas a dhéanann floscanna leictreacha ar dhromchlaí dúnta ar nós ciúbanna, bíomaí, nó liathróidí? Abair go bhfuil línte réimse leictreach ann a théann tríd an bhíoma, mar a thaispeántar thíos.
Comhtháthaíonn na línte réimse leictrigh atá daite gorm le dromchlaí uachtaracha agus íochtaracha an bhíoma ionas go bhfoirmíonn siad uillinn 90.o leis an líne gnáth de na dromchlaí uachtaracha agus íochtaracha. Dá bhrí sin, is é F = EA cos 90 an flosc leictreach ar dhromchlaí uachtaracha agus íochtaracha an bhíomao = EA (0) = 0.
Comhthráthaíonn na línte réimse leictrigh a bhfuil dath buí orthu le dromchlaí taobh deas agus clé an bhíoma ionas go gcruthaíonn siad uillinn 90 ° le líne gnáth na ndromchlaí taobh clé agus deas. Dá bhrí sin, is é an flosc leictreach ar thaobh deas agus clé an bhíoma ná F = EA cos 90 ° = EA (0) = 0.
Tugtar ingearach dearg do na línte réimse leictrigh le dromchlaí tosaigh agus cúil an bhíoma ionas go gcruthaíonn siad uillinn 0 ° le líne gnáth na ndromchlaí tosaigh agus cúil. Dá bhrí sin, is é an flosc leictreach F = EA cos 0 ° = EA (1) = EA.
Sa fhigiúr thuas, bogann línte dearga infheicthe den réimse leictreach isteach sa bhíoma agus ansin amach as an bhíoma. Nuair a bhogann na línte réimse leictreach isteach sa bhíoma amhail is dá mbeadh muirear diúltach taobh istigh den bhíoma, bíonn an flosc leictreach diúltach. Os a choinne sin, nuair a bhogann na línte réimse leictreach amach as an bhíoma amhail is dá mbeadh muirear dearfach taobh istigh den bhíoma, bíonn an flosc leictreach dearfach. Go cáilíochtúil, má tá líon na línte réimse leictreach a théann isteach sa bhíoma cothrom le líon na línte réimse leictreach a thagann amach as an bhíoma, is ionann an flosc leictreach mar thoradh agus náid. Go cainníochtúil, ríomhtar an flosc leictreach mar thoradh atá ag dul tríd an bhíoma ar an mbealach seo a leanas: flosc leictreach isteach = F1 = –EA cos 0o = –EA (1) = -EA agus flosc leictreach amach = F2 = +EA cos 0o = +EA (1) = +EA. Is é an flosc leictreach iomlán ná F = –F1 + F2 = -EA +EA = 0.
Bunaithe ar na ríomhanna thuas, thángthas ar an gconclúid go bhfuil an flosc leictreach iomlán atá ag dul tríd an bhíoma mar atá sa fhigiúr thuas ionann agus nialas. Is féidir a rá go bhfuil an flosc leictreach iomlán ionann agus nialas toisc nach bhfuil aon mhuirear leictreach sa bhíoma. Mar sin, mura bhfuil aon mhuirear leictreach i ndromchla dúnta amhail bíomaí, ciúbanna, sféir, srl., is ionann an flosc leictreach iomlán agus nialas. Cad a tharlaíonn má tá muirear leictreach ar dhromchla dúnta?
Abair go bhfuil lucht leictreach i lár na liathróide, mar a thaispeántar sa fhigiúr ar an taobh. Déantar cur síos ar na ceithre líne den réimse leictreach mar línte réimsí leictreacha eile a ghluaiseann amach ó lár an sféir atá ingearach le dromchla an sféir. Tá gach líne ingearach le dromchla na liathróide, agus cruthaíonn sí uillinn 0 tríd sin.o le líne gnáth ingearach le dromchla na liathróide.
Sreabhadh leictreach ar an liathróid: Φ = E A.
Is é foirmle neart an réimse leictrigh ná E = kq / r² , agus is é cothromóid achar dromchla an sféir ná A = 4 pr² ionas go n-athraíonn foirmle an fhliú leictrigh go:
Más é + 2Q an muirear i lár na liathróide, ansin is é an flosc leictreach ar an liathróid
Bunaithe ar fhoirmle an fhliú leictreach, déantar an chonclúid, má tá muirear leictreach sa dromchla sféarúil dúnta,
Ní bhraitheann luach an tsolais leictrigh ar an liathróid ar thrastomhas ná ar gha na liathróide. Is é méid an tsolais leictrigh 4πk oiread an mhuirir leictrigh iomláin sa liathróid, nó 1/ε o oiread an mhuirir leictrigh iomláin sa liathróid.
Aonad sreabhadh leictreach
Is é F = EA foirmle bhunúsach an fhlosc leictrigh, áit a seasann E do neart an réimse leictrigh agus A don achar dromchla. Is é an t-aonad réimse leictrigh ná Newton in aghaidh an Coulomb (N/C), agus is é an t-aonad achar dromchla ná an méadar cearnach (m² ) ionas gurb é an t-aonad flosc leictrigh ná Newton méadar cearnach in aghaidh an Coulomb (Nm² / C).
