ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಉದಾಹರಣೆ

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸಮಸ್ಯೆಗಳ 4 ಉದಾಹರಣೆಗಳು

1. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ 10 ಮೀ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಹೊಂದಿರುವ ಚೌಕಾಕಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲಂಬವಾಗಿ 8000 N/C²ನಿರ್ಧರಿಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಅದು ಚದರ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ!
ಚರ್ಚೆ
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:
ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ (E) = 8000 N/C
ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A) = 10 ಮೀ²
θ = 0^o (ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ರೇಖೆಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯ ರೇಖೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತವೆ)
ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ (Φ)
ಉತ್ತರ :

ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿವಿನ ಸೂತ್ರ:

Φ = ಇಎ ಕಾಸ್ θ
ವಿವರಣೆ: Φ = ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿವು (Nm)²/C), E = ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ (N/C), A = ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (m²), θ = ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ರೇಖೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ರೇಖೆಯ ನಡುವಿನ ಕೋನ (ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವ ರೇಖೆ).

ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಪ್ರಮಾಣ:

Φ = EA cos θ = (8000)(10)(cos 0) = (8000)(10)(1) = 80.000 = 8 x 10⁴ Nm²/C

2. 5000 N/C ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಒಂದು ಚದರ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 60 ಕೋನವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.^o ಸಾಮಾನ್ಯ ರೇಖೆಗೆ. ಚೌಕದ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ 2 ಮೀ.²ಚದರ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ!
ಚರ್ಚೆ
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:
ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ (E) = 5000 N/C
ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A) = 2 ಮೀ²
θ = 60^o
ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ (Φ)
ಉತ್ತರ :
ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿವು:
Φ = EA cos θ = (5000)(2)(cos 60) = (5000)(2)(0,5) = 5000 = 5 x 10³ Nm²/C

3. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ 4000 N/C ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಒಂದು ಬ್ಲಾಕ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ಬ್ಲಾಕ್ 2 ಮೀಟರ್ ಉದ್ದ, 1 ಮೀಟರ್ ಅಗಲ ಮತ್ತು 1 ಮೀಟರ್ ಎತ್ತರವಿದೆ. ಬ್ಲಾಕ್ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ!
ಚರ್ಚೆ
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:
ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ (E) = 5000 N/C
ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ (A) = 2 ಮೀ²
ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ (Φ)
ಉತ್ತರ :

ಬ್ಲಾಕ್ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿವು

ಚಿತ್ರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ರೇಖೆಗಳು ಬ್ಲಾಕ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಆದ್ದರಿಂದ ಅವು ಸಾಮಾನ್ಯ ರೇಖೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತವೆ (0 ಕೋನವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ)^o), ಇತರ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ರೇಖೆಗಳು ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಅವು ಸಾಮಾನ್ಯ ರೇಖೆಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತವೆ (90 ° ಕೋನವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ)^o).

ಕೆಂಪು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ರೇಖೆಗಳು ಬ್ಲಾಕ್ ಅನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ ಆದರೆ ಅದರಿಂದ ಹೊರಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ರೇಖೆಗಳು ಬ್ಲಾಕ್ ಒಳಗೆ ಚಲಿಸಿದಾಗ, ಬ್ಲಾಕ್ ಒಳಗೆ ಋಣಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಇರುವಂತೆ ಭಾಸವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿವು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ರೇಖೆಗಳು ಬ್ಲಾಕ್ ನಿಂದ ಹೊರಕ್ಕೆ ಚಲಿಸಿದಾಗ, ಬ್ಲಾಕ್ ಒಳಗೆ ಧನಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಇರುವಂತೆ ಭಾಸವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿವು ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಬ್ಲಾಕ್ ಅನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ರೇಖೆಗಳು ಬ್ಲಾಕ್ ನಿಂದ ಹೊರಡುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ರೇಖೆಗಳಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

4. ಒಂದು ಚೆಂಡಿನ ತ್ರಿಜ್ಯ 0,5 ಮೀಟರ್ ಮತ್ತು ಚೆಂಡಿನ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿ 10 μC ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ಇರುತ್ತದೆ. ಚೆಂಡಿನ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ!
ಚರ್ಚೆ
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:
ಚೆಂಡಿನ ತ್ರಿಜ್ಯ (r) = 0,5 ಮೀಟರ್
ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ (Q) = 10 μC = 10 x 10^-6 C
ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ (Φ)
ಉತ್ತರ :

ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ:

E = kq/r²
ಇ = (೪.೫ x ೧೦⁹ Nm²/C²)(10 x 10^-6 ಸಿ) / 0,5²
ಇ = (೪.೫ x ೧೦³) / 0,25
ಇ = 360 x 10³
ಇ = 3,60 x 10⁵ ಎನ್ / ಸಿ

ಗೋಳದ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ:

ಎ = 4 π ಆರ್² = 4 (3,14)(0,5)² = (12,56)(0,25) = 3,14 ಮೀ²

ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿವು:

ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ರೇಖೆಗಳು ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತವೆ ಆದ್ದರಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಕೋನವು 0 ಆಗಿರುತ್ತದೆ.^o.
Φ = ಇಎ ಕಾಸ್ θ
Φ = (3,60 x 10⁵)(3,14)(ಕಾಸ್ 0)
Φ = (11,304 x 10⁵)(1)
Φ = ೧೧.೩೦೪ x ೧೦⁵
Φ = ೧.೧೩ x ೧೦⁶ Nm²/C