Пример за електричен флукс

4 примери за проблеми со електричен флукс

1. Електрично поле од 8000 N/C нормално на квадратна површина со површина од 10 m². Определи електричен флукс што поминува низ квадратната површина!
Дискусија
Познато е дека:
Електрично поле (E) = 8000 N/C
Површина (A) = 10 м²
θ = 0^o (линии на електричното поле се совпаѓаат со нормалните линии)
Праша: Електричен флукс (Φ)
Одговор:

Формула за електричен флукс:

Φ = EA cos θ
Опис: Φ = електричен флукс (Nm)²/C), E = електрично поле (N/C), A = површина (m²), θ = агол помеѓу линијата на електричното поле и нормалната линија (линија нормална на површината).

Големината на електричниот флукс:

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

2. Електрично поле од 5000 N/C поминува низ квадратна површина и формира агол од 60°^o до нормалната линија. Површината на квадратот е 2 м²Определи го електричниот флукс низ квадратната површина!
Дискусија
Познато е дека:
Електрично поле (E) = 5000 N/C
Површина (A) = 2 м²
θ = 60^o
Праша: Електричен флукс (Φ)
Одговор:
Електричен флукс:
Φ = EA cos θ = (5000) (2) (cos 60) = (5000) (2) (0,5) = 5000 = 5 x 10³ Nm²/C

3. Електрично поле од 4000 N/C поминува низ површината на блок како што е прикажано на сликата подолу. Блокот е долг 2 метри, широк 1 метар и висок 1 метар. Определете го електричниот флукс што минува низ блокот!
Дискусија
Познато е дека:
Електрично поле (E) = 5000 N/C
Површина (A) = 2 м²
Праша: Електричен флукс (Φ)
Одговор:

Електричен флукс низ блокот

Врз основа на сликата, линиите на електричното поле обоени во црвена боја се нормални на површината на блокот, така што се совпаѓаат со нормалната линија (формирајќи агол од 0^o), додека другите линии на електричното поле се паралелни со површината, така што се нормални на нормалната линија (формирајќи агол од 90°^o).

Црвените линии на електричното поле влегуваат во блокот, но се движат кон надворешноста. Кога линиите на електричното поле се движат кон блокот, тоа е како да има негативен полнеж во блокот, па затоа електричниот флукс е негативен. Обратно, кога линиите на електричното поле се движат кон надворешноста од блокот, тоа е како да има позитивен полнеж во блокот, па затоа електричниот флукс е позитивен. Линиите на електричното поле што влегуваат во блокот се исти како и линиите на електричното поле што го напуштаат блокот, па затоа резултантниот електричен флукс е нула.

4. Топката има радиус од 0,5 метри, а во центарот на топката има електричен полнеж од 10 μC. Определете го електричниот флукс низ топката!
Дискусија
Познато е дека:
Радиусот на топката (r) = 0,5 метри
Електричен полнеж (Q) = 10 μC = 10 x 10^-6 C
Праша: Електричен флукс (Φ)
Одговор:

Електрично поле:

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

Површина на сферата:

A = 4πr² = 4 (3,14)(0,5)² = (12,56)(0,25) = 3,14 м²

Електричен флукс:

Линиите на електричното поле се нормални на површината и се совпаѓаат со нормалата, така што формираниот агол е 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