Elektriskās plūsmas piemērs

4 elektriskās plūsmas problēmu piemēri

1. Elektriskais lauks 8000 N/C perpendikulāri kvadrātveida virsmai ar virsmas laukumu 10 m²Noteikt elektriskā plūsma kas iet cauri kvadrātveida virsmai!
Diskusija
Ir zināms, ka:
Elektriskais lauks (E) = 8000 N/C
Virsmas laukums (A) = 10 m²²
θ = 0^o (elektriskā lauka līnijas sakrīt ar normālajām līnijām)
Jautāja: Elektriskā plūsma (Φ)
Atbilde:

Elektriskās plūsmas formula:

Φ = EA cos θ
Apraksts: Φ = elektriskā plūsma (Nm)²/C), E = elektriskais lauks (N/C), A = virsmas laukums (m²)²), θ = leņķis starp elektriskā lauka līniju un normāli (līniju, kas ir perpendikulāra virsmai).

Elektriskās plūsmas lielums:

Φ = EA cos θ = (8000) (10) (cos 0) = (8000) (10) (1) = 80 000 = 8 x 10 ⁴ Nm ² /C

2. Caur kvadrātveida virsmu iziet 5000 N/C stiprs elektriskais lauks, kas veido 60° leņķi.^o uz normāllīniju. Kvadrāta virsmas laukums ir 2 m²Nosakiet elektriskās plūsmas spēku caur kvadrātveida virsmu!
Diskusija
Ir zināms, ka:
Elektriskais lauks (E) = 5000 N/C
Virsmas laukums (A) = 2 m²²
θ = 60^o
Jautāja: Elektriskā plūsma (Φ)
Atbilde:
Elektriskā plūsma:
Φ = EA cos θ = (5000) (2) (cos 60) = (5000) (2) (0,5) = 5000 = 5 x 10³ Nm²/C

3. Caur bloka virsmu iet 4000 N/C elektriskais lauks, kā parādīts attēlā zemāk. Bloks ir 2 metrus garš, 1 metru plats un 1 metru augsts. Nosakiet elektriskās plūsmas stiprumu, kas iet caur bloku!
Diskusija
Ir zināms, ka:
Elektriskais lauks (E) = 5000 N/C
Virsmas laukums (A) = 2 m²²
Jautāja: Elektriskā plūsma (Φ)
Atbilde:

Elektriskā plūsma caur bloku

Balstoties uz attēlu, sarkanā krāsā iekrāsotās elektriskā lauka līnijas ir perpendikulāras bloka virsmai tā, ka tās sakrīt ar normāli (veido 0 ^° leņķi ), savukārt pārējās elektriskā lauka līnijas ir paralēlas virsmai tā, ka tās ir perpendikulāras normālei (veido 90 ^° leņķi ).

Sarkanās elektriskā lauka līnijas ienāk blokā, bet virzās uz āru no tā. Kad elektriskā lauka līnijas virzās bloka iekšpusē, ir tā, it kā bloka iekšpusē būtu negatīvs lādiņš, tāpēc elektriskā plūsma ir negatīva. Un otrādi, kad elektriskā lauka līnijas virzās uz āru no bloka, ir tā, it kā bloka iekšpusē būtu pozitīvs lādiņš, tāpēc elektriskā plūsma ir pozitīva. Elektriskā lauka līnijas, kas ienāk blokā, ir tādas pašas kā elektriskā lauka līnijas, kas iziet no bloka, tāpēc iegūtā elektriskā plūsma ir nulle.

4. Bumbas rādiuss ir 0,5 metri, un bumbas centrā ir elektriskais lādiņš 10 μC. Nosakiet elektriskās plūsmas spēku caur bumbu!
Diskusija
Ir zināms, ka:
Bumbas rādiuss (r) = 0,5 metri
Elektriskais lādiņš (Q) = 10 μC = 10 x 10^-6 C
Jautāja: Elektriskā plūsma (Φ)
Atbilde:

Elektriskais lauks:

E = kq/r²
E = (9 x 10⁹ Nm²/C²)(10 x 10^-6 C) / 0,5²
E = (90 x 10³) / 0,25
E = 360 x 10³
E = 3,60 x 10⁵ N / C

Sfēras virsmas laukums:

A = 4 π r ² = 4 (3,14) (0,5) ² = (12,56) (0,25) = 3,14 m ²

Elektriskā plūsma:

Elektriskā lauka līnijas ir perpendikulāras virsmai un sakrīt ar normāli tā, ka izveidotais leņķis ir 0^o.
Φ = EA cos θ
Φ = (3,60 x 10⁵)(3,14)(cos 0)
Φ = (11,304 x 10⁵)(1)
Φ = 11,304 x 10⁵
Φ = 1,13 x 10⁶ Nm²/C