Flux Dealain

Air cuspair Achadh dealain, tha sinn air beachdachadh air mìneachadh agus foirmle raon dealain a ghabhas cleachdadh gus neart an raoin dealain a thèid a thoirt gu buil le aon chosgais dealain, grunn chosgaisean dealain no le sgaoileadh chosgaisean dealain obrachadh a-mach. Tha e furasta neart an raoin dealain a thèid a thoirt gu buil le aon chosgais dealain no dà chosgais dealain fhuasgladh le bhith a’ cleachdadh foirmle neart an raoin dealain. Mas e neart an raoin dealain a thèid a thoirt gu buil le sgaoileadh chosgaisean dealain an àireamhachadh, tha an àireamhachadh nas iom-fhillte ma chleachdas tu foirmle neart an raoin dealain ach tha e nas fhasa ma chleachdas tu Lagh GaussMus dèan sinn sgrùdadh domhainn air lagh Gauss, feumaidh sinn an toiseach tuigse fhaighinn air sruth dealain oir tha bun-bheachd an t-sruth dealain air a chleachdadh ann an lagh Gauss.

A’ Tuigsinn Flux Dealain

Tha am facal flux a’ tighinn bhon fhacal Laidinn, fluire, a tha a’ ciallachadh sruthadh. Gu litireil, faodar sruthadh dealain a mhìneachadh mar shruth raon dealain. Chan eil am facal sruthadh an seo a’ comharrachadh raon dealain a’ sruthadh mar uisge a’ sruthadh, ach an àite sin tha e a’ toirt cunntas air làthaireachd raon dealain a tha a’ comharrachadh ann an stiùireadh sònraichte. Air a’ chuspair Loidhnichean achaidh dealain Chaidh a mhìneachadh gu bheil raointean dealain air an sealltainn no air an sealltainn le bhith a’ cleachdadh loidhnichean achaidh dealain, agus mar sin tha sruth cuideachd air a shealltainn le bhith a’ cleachdadh loidhnichean achaidh dealain. Mar sin, is e sruth na loidhnichean achaidh dealain a tha a’ dol tro raon uachdar sònraichte, mar a chithear san ìomhaigh gu h-ìosal.

Foirmle 

Gu matamataigeach, is e toradh an raoin dealain (E), farsaingeachd uachdair (A) agus cosine a’ cheàirn eadar an sruth dealain Flux Dealain 1loidhnichean achaidh dealain le loidhnichean àbhaisteach ceart-cheàrnach ris an uachdar.

Φ = EA cos θ ……………. (Co-aontar 1)

LEUGH CUIDEACHD  Infridhearg

Ma tha na loidhnichean achaidh dealain ceart-cheàrnach ris an raon uachdar tro am bi iad a’ dol mar a chithear san dealbh, tha an ceàrn eadar na loidhnichean achaidh dealain agus an loidhne àbhaisteach 0.o, far a bheil cos 0o = 1. Mar sin am foirmle Flux Dealain 2air a thionndadh gu:

Φ = EA cos 0o = EA (1)
Φ = EA ……………. (Co-aontar 2)

Stèidhichte air foirmle an t-sruth gu h-àrd, faodar grunn rudan a cho-dhùnadh. A’ chiad, tha luach as àirde aig an t-sruth nuair a tha an loidhne achaidh dealain ceart-cheàrnach ris an raon uachdar oir san t-suidheachadh seo tha an ceàrn eadar an loidhne achaidh dealain agus an loidhne àbhaisteach 0o, far a bheil luach a’ chosine 0o tha 1. An dàrna, tha luach as ìsle aig an t-sruth nuair a tha na loidhnichean achaidh dealain co-shìnte ris an raon uachdar oir san t-suidheachadh seo tha an ceàrn eadar na loidhnichean achaidh dealain agus an loidhne àbhaisteach 90o, far a bheil luach a’ chosine 90o tha 0. An treas, tha an sruth an urra ris an raon dealain (E) agus an raon uachdair (A). A bharrachd air an raon uachdair ceart-cheàrnach mar a chithear san eisimpleir gu h-àrd, faodaidh an raon uachdair a bhith cruinn agus ann an cumaidhean eile cuideachd.

Uachdar còmhdaichte

Chleachd an sruth dealain a chaidh a mhìneachadh roimhe eisimpleir uachdar fosgailte (farsaingeachd uachdair ceàrnagach no ceart-cheàrnach). Dè mu dheidhinn an t-sruth air uachdar dùinte leithid ciùb, bloc no cruinne? Ma tha loidhnichean achaidh dealain a’ dol tron ​​bhloc, mar a chithear san fhigear gu h-ìosal.
Bidh na loidhnichean achaidh dealain gorm a’ tighinn còmhla ri uachdaran àrd is ìosal a’ ghatha gus ceàrn 90 a chruthachadh.o leis na loidhnichean àbhaisteach air na h-uachdaran àrda is ìosal. Mar sin tha an sruth air uachdaran àrda is ìosal a’ bhìma Φ = EA cos 90o = EA (0) = 0.

LEUGH CUIDEACHD  Lùth Eile

Flux Dealain 3Bidh na loidhnichean achaidh dealain air an dath buidhe a’ freagairt ri uachdaran taobh deas is clì a’ ghatha gus am bi iad a’ cruthachadh ceàrn 90°.o leis na loidhnichean àbhaisteach air uachdaran taobh clì is deas. Mar sin, is e an sruth air uachdaran taobh deas is clì a’ bhloca Φ = EA cos 90o = EA (0) = 0.
Tha na loidhnichean achaidh dealain, air an dath dearg, ceart-cheàrnach ri aghaidh is cùl a’ bhloca, a’ cruthachadh ceàrn 0.o leis na loidhnichean àbhaisteach de na h-uachdaran aghaidh is cùil. Mar sin is e an sruth Φ = EA cos 0o = EA (1) = E A.

Anns an ìomhaigh gu h-àrd, tha coltas gu bheil na loidhnichean achaidh dealain dearga a’ gluasad a-steach don bhloc agus an uairsin a’ gluasad a-mach às a’ bhloc. Nuair a ghluaiseas na loidhnichean achaidh dealain a-steach don bhloc mar gum biodh cosgais àicheil taobh a-staigh a’ bhloc, tha an sruth àicheil. Air an làimh eile, nuair a ghluaiseas na loidhnichean achaidh dealain a-mach às a’ bhloc mar gum biodh cosgais dheimhinneach taobh a-staigh a’ bhloc, tha an sruth dealain deimhinneach. Gu càileachdail no às aonais àireamhachadh, ma tha an àireamh de loidhnichean achaidh dealain a tha a’ dol a-steach don bhloc co-ionann ris an àireamh de loidhnichean achaidh dealain a tha a’ fàgail a’ bhloc, tha an sruth a thig às a’ neoni. Gu cainneachdail no le bhith a’ cleachdadh àireamhachadh, tha an sruth dealain a thig às a’ bhloc air a thomhas mar a leanas: sruth a-steach = Φ1 = – EA cos 0o = – EA (1) = -EA agus sruth a-mach = Φ2 = + EA cos 0o = + EA (1) = +E A. 'S e Φ = -Φ an sruth iomlan1 + Φ2 = -EA + EA = 0.

Stèidhichte air na h-àireamhachadh gu h-àrd, tha e air a cho-dhùnadh gu bheil an sruth iomlan a tha a’ dol tron ​​bhloc, mar a chithear san fhigear gu h-àrd, co-ionann ri neoni. Faodar a ràdh gu bheil an sruth iomlan co-ionann ri neoni leis nach eil cosgais dealain taobh a-staigh a’ bhloca. Mar sin, mura h-eil cosgais dealain taobh a-staigh uachdar dùinte leithid bloc, ciùb, cruinne, no nì eile, tha an sruth iomlan co-ionann ri neoni. Dè ma tha cosgais dealain taobh a-staigh an uachdair dhùinte?

LEUGH CUIDEACHD  Carson a tha e nas fhuaire aig mullach a’ bheinn?

Ma tha cosgais dealain ann am meadhan na cruinne mar a chithear san ìomhaigh air an làimh dheis, tha na ceithir loidhnichean achaidh dealain a tha air an sealltainn a’ riochdachadh loidhnichean achaidh dealain eile a tha a’ gluasad a-mach bho mheadhan na cruinne ceart-cheàrnach ri uachdar na cruinne. Tha gach loidhne ceart-cheàrnach ri uachdar na cruinne tro am bi i a’ dol, a’ cruthachadh ceàrn 0°.o le loidhne àbhaisteach ceart-cheàrnach ri uachdar na cruinne.

Sruth dealain anns a' chruinne:

Is e am foirmle airson neart achaidh dealain E = kQ / r2 agus is e am foirmle airson farsaingeachd uachdar cruinne A = 4 π r2 gus am bi foirmle an t-sruth ag atharrachadh gu:

Flux Dealain 5

Ma tha an cosgais aig meadhan na cruinne +2Q is e an sruth sa chruinne

Flux Dealain 6

Stèidhichte air an fhoirmle gu h-àrd, faodar a cho-dhùnadh, ma tha cosgais dealain taobh a-staigh uachdar cruinn dùinte, nach eil luach an t-srutha anns a’ chruinne an urra ri trast-thomhas no radius na cruinne. Tha luach an t-srutha co-ionann ri 4πk uiread a’ chosgais dealain iomlan taobh a-staigh na cruinne, no 1/ε.o uiread an cosgais dealain iomlan taobh a-staigh a’ bhàil.

Aonad Flux Dealain

Is e am foirmle bhunasach airson sruth Φ = EA, far a bheil E a’ riochdachadh neart an raoin dealain agus A an raon uachdair. Is e Newton gach Coulomb (N/C) aonad an raoin dealain agus is e meatair ceàrnagach (m) aonad na raon uachdair.2) gus am bi an aonad srutha na Newton meatairean ceàrnagach gach Coulomb (Nm)2/C).

 

Fàg beachd