വൈദ്യുത പ്രവാഹം - പ്രശ്നങ്ങളും പരിഹാരങ്ങളും

1. ഒരു ഏകീകൃത വൈദ്യുത മണ്ഡലം E = 8000 N/C ഒരു പരന്ന ചതുരാകൃതിയിലുള്ള വിസ്തീർണ്ണം A = 10 m ² കടന്നുപോകുന്നു . വൈദ്യുത പ്രവാഹം നിർണ്ണയിക്കുക.

അറിയപ്പെടുന്നത്:

വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ കാന്തിമാനം (E) = 8000 N/C

വിസ്തീർണ്ണം (എ) = 10 മീ ²

θ = 0 ^o (വൈദ്യുതക്ഷേത്ര ദിശയ്ക്കും വിസ്തീർണ്ണത്തിന് ലംബമായി വരച്ച വരയ്ക്കും ഇടയിലുള്ള കോൺ)

ആവശ്യമുണ്ട്: ഇലക്ട്രിക് ഫ്ലക്സ് ( Φ )

പരിഹാരം:

വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ സൂത്രവാക്യം:

Φ = EA കോസ് q

Φ = വൈദ്യുത പ്രവാഹം ( Nm ² /C) , E = വൈദ്യുത മണ്ഡലം (N/C), A = വിസ്തീർണ്ണം (m ² ), q = വൈദ്യുത മണ്ഡലരേഖയ്ക്കും സാധാരണ രേഖയ്ക്കും ഇടയിലുള്ള കോൺ.

വൈദ്യുത പ്രവാഹം:

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

[ഐആർപി]

2. ഒരു ഏകീകൃത വൈദ്യുത മണ്ഡലം E = 5000 N/C ഒരു പരന്ന ചതുരാകൃതിയിലുള്ള വിസ്തീർണ്ണം A = 2 m ² കടന്നുപോകുന്നു . വൈദ്യുത പ്രവാഹം നിർണ്ണയിക്കുക.

അറിയപ്പെടുന്നത്:

വൈദ്യുത മണ്ഡലം (E) = 5000 N/C

വിസ്തീർണ്ണം (എ) = 2 മീ ²

θ = 60 ^o (വൈദ്യുത മണ്ഡല ദിശയ്ക്കും വിസ്തീർണ്ണത്തിന് ലംബമായി വരച്ച വരയ്ക്കും ഇടയിലുള്ള കോൺ)

ആവശ്യമുണ്ട് : ഇലക്ട്രിക് ഫ്ലക്സ് ( Φ )

പരിഹാരം:

വൈദ്യുത പ്രവാഹം:

Φ = EA cos q = (5000)(2)( cos 60) = (5000)(2)(0.5 ) = 5000 = 5 x 10 ³ Nm ² /C

[ഐആർപി]

3. 0.5 മീറ്റർ ആരമുള്ള ഒരു ഖര ഗോളത്തിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് 10 μC വൈദ്യുത ചാർജ് ഉണ്ട്. ഖര ഗോളത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹം നിർണ്ണയിക്കുക.

അറിയപ്പെടുന്നത്:

പന്തിന്റെ ആരം (r) = 0.5 മീ.

വൈദ്യുത ചാർജ് (Q) = 10 μC = 10 x 10 ^-6 C

ആവശ്യമുണ്ട് : ഇലക്ട്രിക് ഫ്ലക്സ് ( Φ )

പരിഹാരം:

വൈദ്യുത മണ്ഡലം:

E = കിലോവാട്ട്/r ²

E = (9 x 10 ⁹ Nm ² /C ² )( 10 x 10 ^-6 C) / 0.5 ²

ഇ = (90 x 10 ³ ) / 0,25

ഇ = 360 x 10 ³

ഇ = 3.60 x 10 ⁵ എൻ/സി

ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം:

A = 4 π r ² = 4 (3.14) (0.5) ² = (12.56) (0.25) = 3.14 m ²

വൈദ്യുത പ്രവാഹം:

വൈദ്യുതക്ഷേത്രരേഖകൾ പ്രസ്തുത വിസ്തീർണ്ണത്തിന് ലംബമായി സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, അതിനാൽ വൈദ്യുതക്ഷേത്ര ദിശയ്ക്കും പ്രസ്തുത വിസ്തീർണ്ണത്തിന് ലംബമായി വരച്ച രേഖയ്ക്കും ഇടയിലുള്ള കോൺ 0 ^o ആയിരിക്കും.

Φ = EA കോസ് q

Φ = ( 3.60 x 10 ⁵ )( 3.14 )( cos 0)

Φ = (11.304 x 10 ⁵ )(1)

Φ = 11.304 x 10 ⁵

Φ = 1.13 x 10 ⁶ Nm ² /C