विद्युत फ्लक्सचे उदाहरण

विद्युत अभिवाह समस्यांची ४ उदाहरणे

1. विद्युत क्षेत्र १० चौरस मीटर पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ असलेल्या चौरस पृष्ठभागाला लंब असलेल्या ८००० N/C बलाचा²निर्धारित करा विद्युत प्रवाह जे चौरसाच्या पृष्ठभागातून जाते!
चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
विद्युत क्षेत्र (E) = ५००० N/C
पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ (A) = 10 मी²
θ = ६०^o (विद्युत क्षेत्र रेषा अभिलंब रेषांशी जुळतात)
विचारले: विद्युत फ्लक्स (Φ)
उत्तर :

विद्युत प्रवाह सूत्र:

Φ = EA cos θ
वर्णन: Φ = विद्युत प्रवाह (Nm)²/C), E = विद्युत क्षेत्र (N/C), A = पृष्ठभाग क्षेत्रफळ (m²)²), θ = विद्युत क्षेत्र रेषा आणि अभिलंब रेषा (पृष्ठभागाला लंब असलेली रेषा) यांच्यातील कोन.

विद्युत फ्लक्सचे परिमाण:

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

२. ५००० N/C तीव्रतेचे विद्युत क्षेत्र एका चौरसाकृती पृष्ठभागातून जाते आणि ६० अंशाचा कोन तयार करते.^o अभिलंब रेषेशी. चौरसाचे पृष्ठफळ २ मी² आहे.²चौरसाच्या पृष्ठभागातून जाणारा विद्युत अभिवाह निश्चित करा!
चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
विद्युत क्षेत्र (E) = ५००० N/C
पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ (A) = 2 मी²
θ = ६०^o
विचारले: विद्युत फ्लक्स (Φ)
उत्तर :
विद्युत प्रवाह:
Φ = EA cos θ = (5000)(2)(cos 60) = (5000)(2)(0,5) = 5000 = 5 x 10³ Nm²/C

३. खालील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे ४००० N/C तीव्रतेचे विद्युत क्षेत्र एका ठोकळ्याच्या पृष्ठभागातून जाते. ठोकळा २ मीटर लांब, १ मीटर रुंद आणि १ मीटर उंच आहे. ठोकळ्यामधून जाणारे विद्युत अभिवाह निश्चित करा!
चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
विद्युत क्षेत्र (E) = ५००० N/C
पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ (A) = 2 मी²
विचारले: विद्युत फ्लक्स (Φ)
उत्तर :

ब्लॉकमधून जाणारा विद्युत प्रवाह

चित्रानुसार, लाल रंगाने रंगवलेल्या विद्युत क्षेत्र रेषा ब्लॉकच्या पृष्ठभागाला लंब आहेत, ज्यामुळे त्या अभिलंब रेषेशी जुळतात (आणि ०° चा कोन तयार करतात).^o), तर इतर विद्युत क्षेत्र रेषा पृष्ठभागाला समांतर असतात, त्यामुळे त्या अभिलंब रेषेला लंब असतात (आणि ९० अंशाचा कोन तयार करतात).^o).

लाल विद्युत क्षेत्र रेषा ठोकळ्यामध्ये प्रवेश करतात पण त्यातून बाहेरच्या दिशेने जातात. जेव्हा विद्युत क्षेत्र रेषा ठोकळ्यामध्ये प्रवेश करतात, तेव्हा जणू काही ठोकळ्याच्या आत ऋण प्रभार आहे, म्हणून विद्युत अभिवाह ऋण असतो. याउलट, जेव्हा विद्युत क्षेत्र रेषा ठोकळ्यापासून बाहेरच्या दिशेने जातात, तेव्हा जणू काही ठोकळ्याच्या आत धन प्रभार आहे, म्हणून विद्युत अभिवाह धन असतो. ठोकळ्यामध्ये प्रवेश करणाऱ्या विद्युत क्षेत्र रेषा आणि ठोकळ्यातून बाहेर पडणाऱ्या विद्युत क्षेत्र रेषा एकच असल्यामुळे, परिणामी विद्युत अभिवाह शून्य असतो.

४. एका चेंडूची त्रिज्या ०.५ मीटर आहे आणि चेंडूच्या केंद्रावर १० μC विद्युत प्रभार आहे. चेंडूमधून जाणारा विद्युत अभिवाह निश्चित करा!
चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
चेंडूची त्रिज्या (r) = ०.५ मीटर
विद्युत प्रभार (Q) = 10 μC = 10 x 10^-6 C
विचारले: विद्युत फ्लक्स (Φ)
उत्तर :

विद्युत क्षेत्र:

E = kq/r²
E = (9 x 10⁹ Nm²/C²(10 x 10^-6 सी) / ०.५²
E = (90 x 10³) / ०,२५
ई = 360 x 10³
ई = 3,60 x 10⁵ एन / सी

गोलाचे पृष्ठफळ:

A = 4 π r² = 4 (3,14)(0,5)² = (१२.५६)(०.२५) = ३.१४ मी²

विद्युत प्रवाह:

विद्युत क्षेत्र रेषा पृष्ठभागाला लंब असतात आणि अभिलंब रेषेशी जुळतात, त्यामुळे तयार होणारा कोन ० असतो.^o.
Φ = EA cos θ
Φ = (3,60 x 10⁵)(3,14)(cos 0)
Φ = (11,304 x 10⁵)(१)
Φ = 11,304 x 10⁵
Φ = 1,13 x 10⁶ Nm²/C