ចរន្តអគ្គិសនី

លើប្រធានបទ វាលអគ្គិសនីយើងបានពិភាក្សាអំពីនិយមន័យ និងរូបមន្តនៃដែនអគ្គិសនី ដែលអាចប្រើដើម្បីគណនាកម្លាំងដែនអគ្គិសនីដែលផលិតដោយបន្ទុកអគ្គិសនីមួយ បន្ទុកអគ្គិសនីជាច្រើន ឬដោយការចែកចាយនៃបន្ទុកអគ្គិសនី។ ការគណនាកម្លាំងដែនអគ្គិសនីដែលផលិតដោយបន្ទុកអគ្គិសនីមួយ ឬបន្ទុកអគ្គិសនីពីរ ត្រូវបានដោះស្រាយយ៉ាងងាយស្រួលដោយប្រើរូបមន្តកម្លាំងដែនអគ្គិសនី។ ប្រសិនបើការគណនាគឺជាកម្លាំងដែនអគ្គិសនីដែលផលិតដោយការចែកចាយនៃបន្ទុកអគ្គិសនី ការគណនាគឺស្មុគស្មាញជាងប្រសិនបើប្រើរូបមន្តកម្លាំងដែនអគ្គិសនី ប៉ុន្តែវាងាយស្រួលជាងប្រសិនបើប្រើ ច្បាប់របស់ហ្គោសមុននឹងសិក្សាច្បាប់របស់ហ្គោសឱ្យស៊ីជម្រៅ យើងត្រូវតែយល់អំពីលំហូរអគ្គិសនីជាមុនសិន ពីព្រោះគោលគំនិតនៃលំហូរអគ្គិសនីត្រូវបានប្រើនៅក្នុងច្បាប់របស់ហ្គោស។

ការយល់ដឹងអំពីចរន្តអគ្គិសនី

ពាក្យ flux មកពីពាក្យឡាតាំងថា ហ្វ្លុយអឺរដែលមានន័យថា ហូរ។ តាមព្យញ្ជនៈ លំហូរអគ្គិសនីអាចត្រូវបានកំណត់ថាជាលំហូរនៃដែនអគ្គិសនី។ ពាក្យថា "លំហូរ" នៅទីនេះមិនបង្ហាញពីដែនអគ្គិសនីដែលហូរដូចទឹកហូរនោះទេ ប៉ុន្តែផ្ទុយទៅវិញពិពណ៌នាអំពីវត្តមាននៃដែនអគ្គិសនីដែលចង្អុលទៅទិសដៅជាក់លាក់មួយ។ លើប្រធានបទ ខ្សែ​វាល​អគ្គិសនី វាត្រូវបានពន្យល់ថា ដែនអគ្គិសនីត្រូវបានមើលឃើញ ឬពណ៌នាដោយប្រើបន្ទាត់ដែនអគ្គិសនី ដូច្នេះ ហ្វ្លុយស៊ីសក៏ត្រូវបានពណ៌នាដោយប្រើបន្ទាត់ដែនអគ្គិសនីផងដែរ។ ដូច្នេះ ហ្វ្លុយស៊ីស គឺជាបន្ទាត់ដែនអគ្គិសនីដែលឆ្លងកាត់ផ្ទៃជាក់លាក់មួយ ដូចដែលបានបង្ហាញជាឧទាហរណ៍ក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។

រំដួល 

តាមគណិតវិទ្យា លំហូរអគ្គិសនីគឺជាផលគុណនៃដែនអគ្គិសនី (E) ផ្ទៃក្រឡា (A) និងកូស៊ីនុសនៃមុំរវាង ចរន្តអគ្គិសនី ២ខ្សែដែនអគ្គិសនីដែលមានខ្សែធម្មតាកាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃ។

Φ = EA cos θ ……………. (សមីការ 1)

អានផងដែរ  អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ

ប្រសិនបើខ្សែដែនអគ្គិសនីកាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃដែលវាឆ្លងកាត់ដូចក្នុងរូបភាព នោះមុំរវាងខ្សែដែនអគ្គិសនី និងខ្សែធម្មតាគឺ 0oដែល cos 0o = 1. ដូច្នេះរូបមន្ត ចរន្តអគ្គិសនី ២បានប្រែក្លាយទៅជា៖

Φ = EA cos 0o = EA (1)
Φ = EA ……………. (សមីការ ២)

ដោយផ្អែកលើរូបមន្តលំហូរខាងលើ រឿងជាច្រើនអាចសន្និដ្ឋានបាន។ ទីមួយលំហូរមានតម្លៃអតិបរមានៅពេលដែលខ្សែដែនអគ្គិសនីកាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃ ពីព្រោះក្នុងលក្ខខណ្ឌនេះ មុំរវាងខ្សែដែនអគ្គិសនី និងខ្សែធម្មតាគឺ 0oដែលតម្លៃកូស៊ីនុសគឺ 0o គឺ 1 ។ ទីពីរលំហូរមានតម្លៃអប្បបរមា នៅពេលដែលខ្សែដែនអគ្គិសនីស្របទៅនឹងផ្ទៃ ពីព្រោះក្នុងលក្ខខណ្ឌនេះ មុំរវាងខ្សែដែនអគ្គិសនី និងខ្សែធម្មតាគឺ 90oដែលតម្លៃកូស៊ីនុសគឺ 90o គឺ 0 ។ ទីបីលំហូរអាស្រ័យលើដែនអគ្គិសនី (E) និងផ្ទៃ (A)។ ក្រៅពីផ្ទៃចតុកោណកែងដូចនៅក្នុងឧទាហរណ៍ខាងលើ ផ្ទៃក៏អាចមានរាងស្វ៊ែរ និងរាងផ្សេងៗទៀតផងដែរ។

ផ្ទៃគ្របដណ្តប់

លំហូរអគ្គិសនីដែលបានពិពណ៌នាពីមុនបានប្រើឧទាហរណ៍នៃផ្ទៃបើកចំហ (ផ្ទៃការ៉េ ឬចតុកោណកែង)។ ចុះលំហូរអគ្គិសនីនៅលើផ្ទៃបិទដូចជាគូប ប្លុក ឬស្វ៊ែរវិញ? ឧបមាថាមានខ្សែដែនអគ្គិសនីឆ្លងកាត់ប្លុក ដូចនៅក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។
ខ្សែបន្ទាត់ដែនអគ្គិសនីពណ៌ខៀវស្របគ្នានឹងផ្ទៃខាងលើ និងខាងក្រោមនៃធ្នឹម ដើម្បីបង្កើតជាមុំ 90°Co ជាមួយនឹងបន្ទាត់ធម្មតានៃផ្ទៃខាងលើ និងខាងក្រោម។ ដូច្នេះ លំហូរលើផ្ទៃខាងលើ និងខាងក្រោមនៃធ្នឹមគឺ Φ = EA cos 90o = EA (0) = 0 ។

អានផងដែរ  ថាមពលជំនួស

ចរន្តអគ្គិសនី ២ខ្សែបន្ទាត់ដែនអគ្គិសនីដែលមានពណ៌លឿងស្របគ្នានឹងផ្ទៃខាងស្តាំ និងខាងឆ្វេងនៃធ្នឹម ដូច្នេះវាបង្កើតបានជាមុំ 90°Co ជាមួយនឹងបន្ទាត់ធម្មតានៃផ្ទៃខាងឆ្វេង និងខាងស្តាំ។ ដូច្នេះ លំហូរនៅលើផ្ទៃខាងស្តាំ និងខាងឆ្វេងនៃប្លុកគឺ Φ = EA cos 90o = EA (0) = 0 ។
ខ្សែបន្ទាត់ដែនអគ្គិសនីដែលមានពណ៌ក្រហម គឺកាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃខាងមុខ និងខាងក្រោយនៃប្លុក ដែលបង្កើតបានជាមុំ 0។o ជាមួយនឹងបន្ទាត់ធម្មតានៃផ្ទៃខាងមុខ និងខាងក្រោយ។ ដូច្នេះ លំហូរគឺ Φ = EA cos 0o = EA (1) = E A ។

នៅក្នុងរូបភាពខាងលើ ខ្សែបន្ទាត់ដែនអគ្គិសនីពណ៌ក្រហមហាក់ដូចជាផ្លាស់ទីចូលទៅក្នុងប្លុក ហើយបន្ទាប់មកផ្លាស់ទីចេញពីប្លុក។ នៅពេលដែលខ្សែបន្ទាត់ដែនអគ្គិសនីផ្លាស់ទីចូលទៅក្នុងប្លុកដូចជាមានបន្ទុកអវិជ្ជមាននៅខាងក្នុងប្លុក លំហូរអគ្គិសនីគឺអវិជ្ជមាន។ ផ្ទុយទៅវិញ នៅពេលដែលខ្សែបន្ទាត់ដែនអគ្គិសនីផ្លាស់ទីចេញពីប្លុកដូចជាមានបន្ទុកវិជ្ជមាននៅខាងក្នុងប្លុក លំហូរអគ្គិសនីគឺវិជ្ជមាន។ ទាំងគុណភាព ឬគ្មានការគណនា ប្រសិនបើចំនួនខ្សែបន្ទាត់ដែនអគ្គិសនីដែលចូលទៅក្នុងប្លុកគឺស្មើនឹងចំនួនខ្សែបន្ទាត់ដែនអគ្គិសនីដែលចាកចេញពីប្លុក លំហូរលទ្ធផលគឺសូន្យ។ ទាំងបរិមាណ ឬដោយប្រើការគណនា លំហូរអគ្គិសនីដែលឆ្លងកាត់ប្លុកត្រូវបានគណនាដូចខាងក្រោម៖ លំហូរចូល = Φ1 = – EA cos 0o = – EA (1) = -EA និងលំហូរចេញ = Φ2 = + EA cos 0o = + EA (1) = +E A. លំហូរសរុបគឺ Φ = -Φ1 + Φ2 = -EA + EA = 0 ។

ដោយផ្អែកលើការគណនាខាងលើ គេសន្និដ្ឋានថា លំហូរសរុបដែលឆ្លងកាត់ប្លុក ដូចបង្ហាញក្នុងរូបខាងលើ គឺសូន្យ។ អាចនិយាយបានថា លំហូរសរុបគឺសូន្យ ពីព្រោះមិនមានបន្ទុកអគ្គិសនីនៅក្នុងប្លុក។ ដូច្នេះ ប្រសិនបើមិនមានបន្ទុកអគ្គិសនីនៅក្នុងផ្ទៃបិទជិតដូចជាប្លុក គូប ស្វ៊ែរ ឬវត្ថុផ្សេងទៀតទេ លំហូរសរុបគឺសូន្យ។ ចុះប្រសិនបើមានបន្ទុកអគ្គិសនីនៅក្នុងផ្ទៃបិទជិត?

អានផងដែរ  ហេតុអ្វីបានជាវាត្រជាក់ជាងនៅលើកំពូលភ្នំ?

ឧបមាថាមានបន្ទុកអគ្គិសនីនៅចំកណ្តាលស្វ៊ែរដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងស្តាំ។ ខ្សែបន្ទាត់ដែនអគ្គិសនីទាំងបួនដែលបានបង្ហាញតំណាងឱ្យខ្សែបន្ទាត់ដែនអគ្គិសនីផ្សេងទៀតដែលផ្លាស់ទីចេញពីចំកណ្តាលស្វ៊ែរកាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃស្វ៊ែរ។ ខ្សែបន្ទាត់នីមួយៗគឺកាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃស្វ៊ែរដែលវាឆ្លងកាត់ បង្កើតបានជាមុំ 0°។o ជាមួយនឹងបន្ទាត់ធម្មតាកាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃស្វ៊ែរ។

លំហូរអគ្គិសនីនៅក្នុងស្វ៊ែរ៖

រូបមន្តសម្រាប់កម្លាំងវាលអគ្គិសនីគឺ E = k Q / r2 ហើយរូបមន្តសម្រាប់ផ្ទៃនៃស្វ៊ែរគឺ A = 4 π r2 ដូច្នេះរូបមន្តលំហូរផ្លាស់ប្តូរទៅជា៖

ចរន្តអគ្គិសនី ២

ប្រសិនបើបន្ទុកនៅចំកណ្តាលស្វ៊ែរគឺ +2Q នោះលំហូរនៅក្នុងស្វ៊ែរគឺ

ចរន្តអគ្គិសនី ២

ដោយផ្អែកលើរូបមន្តខាងលើ អាចសន្និដ្ឋានបានថា ប្រសិនបើមានបន្ទុកអគ្គិសនីនៅខាងក្នុងផ្ទៃស្វ៊ែរបិទជិត តម្លៃលំហូរនៅក្នុងស្វ៊ែរមិនអាស្រ័យលើអង្កត់ផ្ចិត ឬកាំនៃស្វ៊ែរនោះទេ។ តម្លៃលំហូរគឺ 4πk ដងនៃបន្ទុកអគ្គិសនីសរុបនៅខាងក្នុងស្វ៊ែរ ឬ 1/ε។o គុណនឹងបន្ទុកអគ្គិសនីសរុបនៅក្នុងបាល់។

ឯកតាលំហូរអគ្គិសនី

រូបមន្តមូលដ្ឋានសម្រាប់លំហូរគឺ Φ = EA ដែល E ជាកម្លាំងដែនអគ្គិសនី និង A ជាផ្ទៃក្រឡា។ ឯកតានៃដែនអគ្គិសនីគឺញូតុនក្នុងមួយគូឡុំ (N/C) ហើយឯកតានៃផ្ទៃក្រឡាគឺម៉ែត្រការ៉េ (m2) ដូច្នេះឯកតានៃលំហូរគឺញូតុនម៉ែត្រការ៉េក្នុងមួយគូឡុំ (Nm)2/គ)។

 

សូម​បញ្ចេញ​មតិ