Famaritana ny fikorianan'ny herinaratra
Mikasika ny saha elektrika, dia efa noresahina ny famaritana sy ny fampitoviana ny saha elektrika izay azo ampiasaina hikajiana ny tanjaky ny saha elektrika vokarin'ny fiampangana elektrika, fiampangana elektrika maromaro na fizarana fiampangana elektrika. Ny kajy ny tanjaky ny saha elektrika vokarin'ny fiampangana elektrika iray na roa dia mora vahana amin'ny alàlan'ny raikipohy momba ny tanjaky ny saha elektrika. Raha ny tanjaky ny saha elektrika vokarin'ny fizarana fiampangana elektrika no kajy, dia sarotra kokoa ny kajy raha ampiasaina ny raikipohy momba ny tanjaky ny saha elektrika, saingy mora kokoa ny mampiasa ny lalàn'i Gauss . Alohan'ny hianarana lalina ny lalàn'i Gauss, dia fantaro aloha ny momba ny fikorianan'ny herinaratra noho ny foto-kevitry ny fikorianan'ny herinaratra ampiasaina ao amin'ny lalàn'i Gauss.
Ny teny hoe flux dia avy amin'ny teny latina hoe fluere, izay midika hoe mikoriana. Ny flux elektrika dia azo adika ho fikorianan'ny saha elektrika. Ny teny hoe flow eto dia tsy mampiseho saha elektrika mikoriana toy ny rano mikoriana, fa manazava ny fisian'ny saha elektrika izay mitarika mankany amin'ny lalana iray manokana. Momba ny tsipika saha elektrika, dia nohazavaina fa ny saha elektrika dia aseho an-tsary na sary amin'ny fampiasana tsipika saha elektrika, ary noho izany ny flux elektrika dia faritana ihany koa ho tsipika saha elektrika. Noho izany, ny flux elektrika dia tsipika saha elektrika izay mandalo velaran-tany voafaritra, araka ny aseho amin'ny sary etsy ambany.
Ny fitoviana amin'ny fikorianan'ny herinaratra
Ara-matematika, ny fikorianan'ny herinaratra dia vokatry ny saha elektrika (E), ny velaran'ny velaran-tany (A) ary ny kôsinin'ny zoro eo anelanelan'ny tsipika saha elektrika sy ny tsipika ara-dalàna mifanitsy amin'ny velaran-tany.
F = EA cos θ …………. (Equation 1)
Raha toa ka mifanitsy amin'ny velaran-tany andalovany ireo tsipika saha elektrika araka ny aseho amin'ny sary, dia 0 ° ny zoro eo anelanelan'ny tsipika saha elektrika sy ny tsipika ara-dalàna , izay cos 0 ° = 1. Noho izany, miova ho:
F = EA cos 0o = EA (1)
F = EA …………………. (Fomba 2)
Mifototra amin'ny raikipohy, ny fikorianan'ny herinaratra etsy ambony dia mamintina zavatra maromaro. Voalohany, ny fikorianan'ny herinaratra dia ambony indrindra rehefa mifanitsy amin'ny velaran'ny tany ny tsipika saha elektrika satria amin'ity toe-javatra ity dia 0o ny zoro eo anelanelan'ny tsipika saha elektrika sy ny tsipika mahazatra, izay 1 ny cosine 0o. Faharoa, ny fikorianan'ny herinaratra dia ambany indrindra rehefa mifanitsy amin'ny velaran'ny tany ny tsipika saha elektrika satria amin'ity toe-javatra ity dia 90o ny zoro eo anelanelan'ny tsipika saha elektrika sy ny tsipika mahazatra , izay 0 ny cosine 90o . Fahatelo, ny fikorianan'ny herinaratra dia miankina amin'ny saha elektrika (E) sy ny velaran'ny tany (A). Ankoatra ny velaran'ny tany miendrika efamira toy ny amin'ny ohatra etsy ambony, dia mety ho boribory sy hafa koa ny velaran'ny tany.
Fikorianan'ny herinaratra eo amin'ny velarana mihidy
Ny fiampangana herinaratra voalaza tetsy aloha dia mampiasa ohatra amin'ny velarana misokatra (velarana efamira na mahitsizoro). Ahoana no fiasan'ny fikorianan'ny herinaratra amin'ny velarana mihidy toy ny kioba, andry, na baolina? Aoka hatao hoe misy tsipika saha herinaratra mandalo amin'ny andry, araka ny aseho etsy ambany.
Ireo tsipika saha elektrika miloko manga dia mifanindry amin'ny velaran-tany ambony sy ambany amin'ny taratra ka mamorona zoro 90o miaraka amin'ny tsipika ara-dalàna amin'ny velarana ambony sy ambany. Noho izany, ny fikorianan'ny herinaratra eo amin'ny velarana ambony sy ambany amin'ny taratra dia F = EA cos 90o = EA (0) = 0.
Ireo tsipika saha elektrika izay omena loko mavo dia mifanindry amin'ny ilany havanana sy havia amin'ny taratra ka mamorona zoro 90 o amin'ny tsipika ara-dalàna amin'ny ilany havia sy havanana. Noho izany, ny fikorianan'ny herinaratra eo amin'ny ilany havanana sy havia amin'ny taratra dia F = EA cos 90 o = EA (0) = 0.
Omena endrika mena mifanitsy amin'ny velaran-tany eo aloha sy aoriana amin'ny taratra ireo tsipika saha elektrika mba hamoronana zoro 0 ° amin'ny tsipika mahazatra eo aloha sy aoriana. Noho izany, ny fikorianan'ny herinaratra dia F = EA cos 0 ° = EA (1) = EA A.
Ao amin'ny sary etsy ambony, ireo tsipika mena hita maso amin'ny saha elektrika dia mihetsika miditra ao amin'ny taratra ary avy eo mivoaka ny taratra. Rehefa mihetsika miditra ao amin'ny taratra ireo tsipika saha elektrika toy ny hoe misy fiampangana ratsy ao anatin'ny taratra, dia ratsy ny fikorianan'ny herinaratra. Mifanohitra amin'izany, rehefa mihetsika mivoaka ny taratra ireo tsipika saha elektrika toy ny hoe misy fiampangana tsara ao anatin'ny taratra, dia tsara ny fikorianan'ny herinaratra. Amin'ny lafiny kalitao, raha mitovy amin'ny isan'ny tsipika saha elektrika mivoaka avy amin'ny taratra ny isan'ny tsipika saha elektrika miditra ao amin'ny taratra, dia aotra ny fikorianan'ny herinaratra vokarina. Amin'ny lafiny isa, ny fikorianan'ny herinaratra vokarina mandalo ny taratra dia kajy toy izao manaraka izao: fikorianan'ny herinaratra miditra = F 1 = – EA cos 0 o = – EA (1) = -EA ary fikorianan'ny herinaratra mivoaka = F 2 = + EA cos 0 o = + EA (1) = + E A. Ny fikorianan'ny herinaratra manontolo dia F = – F 1 + F 2 = -EA + EA = 0.
Mifototra amin'ireo kajikajy etsy ambony ireo, dia tsoahina fa aotra ny totalin'ny fikorianan'ny herinaratra mandalo amin'ny taratra araka ny hita amin'ny sary etsy ambony. Azo lazaina fa aotra ny totalin'ny fikorianan'ny herinaratra satria tsy misy fiampangana herinaratra ao amin'ny taratra. Koa raha tsy misy fiampangana herinaratra amin'ny velarana mihidy toy ny taratra, goba, bola, sns. dia aotra ny totalin'ny fikorianan'ny herinaratra. Ahoana raha misy fiampangana herinaratra amin'ny velarana mihidy?
Aoka hatao hoe misy fiampangana herinaratra eo afovoan'ny baolina, araka ny aseho amin'ny sary eo amin'ny sisiny. Ny tsipika efatra amin'ny saha herinaratra dia faritana ho maneho ny tsipika amin'ny saha herinaratra hafa izay mihetsika avy eo afovoan'ny bola mifanitsy amin'ny velaran'ny bola. Ny tsipika tsirairay dia mifanitsy amin'ny velaran'ny baolina, izay mamorona zoro 0.o miaraka amin'ny tsipika ara-dalàna mifanitsy amin'ny velaran'ny baolina.
Fikorianan'ny herinaratra eo amin'ny baolina: Φ = E A.
Ny raikipohy maneho ny tanjaky ny saha elektrika dia E = kq / r 2 , ary ny fitoviana maneho ny velaran'ny sfera dia A = 4 pr 2 ka miova ho:
Raha + 2Q ny fiampangana eo afovoan'ny baolina, dia ny fikorianan'ny herinaratra eo amin'ny baolina dia
Mifototra amin'ny raikipohy momba ny fikorianan'ny herinaratra, dia azo tsoahina fa raha misy fiampangana herinaratra eo amin'ny velaran-tany boribory mihidy,
Tsy miankina amin'ny savaivony na ny radius-n'ny baolina ny sandan'ny fikorianan'ny herinaratra. Ny haben'ny fikorianan'ny herinaratra dia 4πk ampitomboina amin'ny totalin'ny fiampangana herinaratra ao amin'ny baolina, na 1/ε ampitomboina amin'ny totalin'ny fiampangana herinaratra ao amin'ny baolina.
Singa iray amin'ny fikorianan'ny herinaratra
Ny raikipohy fototra amin'ny fikorianan'ny herinaratra dia F = EA, izay E ny tanjaky ny saha elektrika ary A ny velaran-tany. Ny singa mamaritra ny saha elektrika dia Newton isaky ny Coulomb (N/C), ary ny singa mamaritra ny velaran-tany dia metatra toradroa (m2 ) ka ny singa mamaritra ny fikorianan'ny herinaratra dia Newton metatra toradroa isaky ny Coulomb (Nm2 / C).
