Txog lub ntsiab lus Lub teb hluav taws xob, peb tau tham txog lub ntsiab lus thiab cov mis ntawm lub zog hluav taws xob uas siv tau los xam lub zog hluav taws xob uas tsim los ntawm ib qho hluav taws xob, ntau qhov hluav taws xob lossis los ntawm kev faib cov hluav taws xob. Kev suav ntawm lub zog hluav taws xob uas tsim los ntawm ib qho hluav taws xob lossis ob qho hluav taws xob tau yooj yim daws tau siv cov mis zog hluav taws xob. Yog tias qhov kev suav yog lub zog hluav taws xob uas tsim los ntawm kev faib cov hluav taws xob, kev suav nyuaj dua yog tias siv cov mis zog hluav taws xob tab sis yooj yim dua yog tias siv Txoj cai GaussUa ntej kawm txog Gauss txoj cai kom tob, ib tug yuav tsum xub nkag siab txog hluav taws xob flux vim tias lub tswv yim ntawm hluav taws xob flux yog siv hauv Gauss txoj cai.
Kev Nkag Siab Txog Hluav Taws Xob Flux
Lo lus flux yog los ntawm lo lus Latin, cov tshuaj fluoride, uas txhais tau tias ntws. Hauv lus tiag, hluav taws xob flux tuaj yeem txhais tau tias yog kev ntws ntawm lub zog hluav taws xob. Lo lus ntws ntawm no tsis qhia txog lub zog hluav taws xob ntws zoo li dej ntws, tab sis piav qhia txog qhov muaj lub zog hluav taws xob uas taw rau hauv ib qho kev taw qhia. Txog lub ncauj lus Cov kab hluav taws xob Tau piav qhia tias cov teb hluav taws xob raug pom los yog piav qhia siv cov kab teb hluav taws xob, yog li ntawd flux kuj raug piav qhia siv cov kab teb hluav taws xob. Yog li flux yog cov kab teb hluav taws xob uas hla dhau ib qho chaw saum npoo, raws li piv txwv hauv daim duab hauv qab no.
Cov mis
Hauv lej, hluav taws xob flux yog cov khoom ntawm lub teb hluav taws xob (E), thaj chaw ntawm qhov chaw (A) thiab cosine ntawm lub kaum sab xis ntawm
cov kab hluav taws xob nrog cov kab ib txwm perpendicular rau qhov chaw.
Φ = EA cos θ ………………. (Zaj lej 1)
Yog tias cov kab hluav taws xob nyob rau sab nraud uas lawv hla dhau zoo li hauv daim duab, ces lub kaum sab xis ntawm cov kab hluav taws xob thiab cov kab ib txwm yog 0o, qhov twg cos 0o = 1. Yog li ntawd, tus qauv
tau hloov mus ua:
Φ = EA cos 0o = EA (1)
Φ = EA ……………. (Zaj kab zauv 2)
Raws li cov qauv flux saum toj no, ntau yam tuaj yeem xaus lus. Ua ntej, cov flux muaj tus nqi siab tshaj plaws thaum txoj kab hluav taws xob yog perpendicular rau thaj chaw vim tias nyob rau hauv qhov xwm txheej no lub kaum sab xis ntawm txoj kab hluav taws xob thiab txoj kab ib txwm yog 0o, qhov twg tus nqi cosine yog 0o yog 1. Qhov thib ob, qhov flux muaj tus nqi tsawg kawg nkaus thaum cov kab hluav taws xob sib luag rau thaj chaw vim tias nyob rau hauv qhov xwm txheej no lub kaum sab xis ntawm cov kab hluav taws xob thiab cov kab ib txwm yog 90o, qhov twg tus nqi cosine yog 90o yog 0. Qhov thib peb, flux nyob ntawm lub teb hluav taws xob (E) thiab thaj chaw ntawm qhov chaw (A). Dhau li ntawm thaj chaw ntawm qhov chaw plaub fab zoo li hauv qhov piv txwv saum toj no, thaj chaw ntawm qhov chaw kuj tuaj yeem yog spherical thiab lwm yam duab.
Nto uas muaj npog
Cov hluav taws xob uas tau piav qhia ua ntej siv piv txwv ntawm qhov chaw qhib (qhov chaw plaub fab lossis plaub fab). Yuav ua li cas txog cov hluav taws xob ntawm qhov chaw kaw xws li lub voos xwmfab, thaiv, lossis lub voos xwmfab? Xav tias muaj cov kab hluav taws xob hla dhau lub thaiv, zoo li hauv daim duab hauv qab no.
Cov kab hluav taws xob xim xiav sib phim nrog cov nplaim sab saud thiab hauv qab ntawm lub teeb kom tsim tau lub kaum sab xis 90o nrog cov kab ib txwm ntawm cov nto sab saud thiab sab hauv qab. Yog li ntawd, cov flux ntawm cov nto sab saud thiab sab hauv qab ntawm lub beam yog Φ = EA cos 90o = EA (0) = 0.
Cov kab hluav taws xob xim daj sib phim nrog sab xis thiab sab laug ntawm lub teeb kom lawv tsim lub kaum sab xis 90o nrog cov kab ib txwm ntawm sab laug thiab sab xis. Yog li ntawd, cov flux ntawm sab xis thiab sab laug ntawm lub block yog Φ = EA cos 90o = EA (0) = 0.
Cov kab hluav taws xob xim liab yog perpendicular rau sab pem hauv ntej thiab sab nraub qaum ntawm lub block, tsim lub kaum sab xis ntawm 0.o nrog cov kab ib txwm ntawm sab pem hauv ntej thiab sab nraub qaum. Yog li ntawd, cov flux yog Φ = EA cos 0o = EA (1) = E A.
Hauv daim duab saum toj no, cov kab hluav taws xob liab zoo li txav mus rau hauv lub thaiv thiab tom qab ntawd txav tawm ntawm lub thaiv. Thaum cov kab hluav taws xob txav mus rau hauv lub thaiv zoo li muaj lub zog tsis zoo hauv lub thaiv, qhov flux yog qhov tsis zoo. Ntawm qhov tod tes, thaum cov kab hluav taws xob txav tawm ntawm lub thaiv zoo li muaj lub zog zoo hauv lub thaiv, qhov hluav taws xob flux yog qhov zoo. Zoo lossis tsis suav, yog tias tus lej ntawm cov kab hluav taws xob nkag mus rau hauv lub thaiv sib npaug rau tus lej ntawm cov kab hluav taws xob tawm hauv lub thaiv, qhov flux tshwm sim yog xoom. Quantitatively lossis siv kev suav, qhov hluav taws xob flux tshwm sim dhau los ntawm lub thaiv raug suav raws li hauv qab no: cov khoom nkag = Φ1 = – EA cos 0o = – EA (1) = -EA thiab cov dej ntws tawm sab nraud = Φ2 = + EA cos 0o = + EA (1) = + E A. Tag nrho cov flux yog Φ = -Φ1 + Φ2 = -EA + EA = 0.
Raws li cov kev xam saum toj no, nws xaus lus tias tag nrho cov flux hla dhau lub block, raws li pom hauv daim duab saum toj no, yog xoom. Nws tuaj yeem hais tias tag nrho cov flux yog xoom vim tias tsis muaj hluav taws xob hauv lub block. Yog li ntawd, yog tias tsis muaj hluav taws xob hauv qhov chaw kaw xws li lub block, lub voos xwmfab, lub pob, lossis lwm yam khoom, tag nrho cov flux yog xoom. Yuav ua li cas yog tias muaj hluav taws xob hauv qhov chaw kaw?
Xav tias muaj ib qho hluav taws xob nyob hauv nruab nrab ntawm lub pob zeb raws li pom hauv daim duab ntawm sab xis. Plaub kab hluav taws xob uas tau piav qhia sawv cev rau lwm cov kab hluav taws xob uas txav mus rau sab nraud ntawm nruab nrab ntawm lub pob zeb uas tig mus rau saum npoo ntawm lub pob zeb. Txhua kab yog tig mus rau saum npoo ntawm lub pob zeb uas nws hla dhau, tsim lub kaum sab xis ntawm 0°.o nrog ib txoj kab ib txwm uas perpendicular rau qhov chaw ntawm lub pob.
Lub zog fais fab hauv lub voj voog:
Cov mis rau lub zog hluav taws xob yog E = k Q / r2 thiab cov mis rau thaj tsam ntawm lub pob yog A = 4 π r2 yog li ntawd cov mis flux hloov mus rau:
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Yog tias tus nqi ntawm qhov chaw nruab nrab ntawm lub pob zeb yog + 2Q ces qhov flux hauv lub pob zeb yog
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Raws li cov qauv saum toj no, nws tuaj yeem xaus lus tias yog tias muaj hluav taws xob hauv qhov chaw kaw, tus nqi flux hauv lub pob zeb tsis nyob ntawm txoj kab uas hla lossis lub vojvoog ntawm lub pob zeb. Tus nqi flux yog 4πk npaug ntawm tag nrho cov hluav taws xob hauv lub pob zeb, lossis 1 / ε.o npaug ntawm tag nrho cov hluav taws xob hauv lub pob.
Chav Fais Fab Flux
Cov mis yooj yim rau flux yog Φ = EA, qhov twg E yog lub zog hluav taws xob thiab A yog thaj chaw saum npoo. Lub chav ntawm lub teb hluav taws xob yog Newton ib Coulomb (N/C) thiab chav ntawm thaj chaw saum npoo yog lub 'meter' squared (m2) yog li ntawd lub unit ntawm flux yog Newton meters squared ib Coulomb (Nm)2/C).