विद्युतीय प्रवाहको उदाहरण

विद्युतीय फ्लक्स समस्याका ४ उदाहरणहरू

1. विद्युतीय क्षेत्र १० मिटर क्षेत्रफल भएको वर्गाकार सतहमा ८००० N/C को लम्बवत²। निर्धारण गर्नुहोस् विद्युतीय प्रवाह जुन वर्गाकार सतहबाट गुज्रन्छ!
छलफल
यो ज्ञात छ कि:
विद्युत क्षेत्र (E) = ५००० N/C
सतह क्षेत्रफल (A) = २ मिटर²
θ = ०^o (विद्युत क्षेत्र रेखाहरू सामान्य रेखाहरूसँग मेल खान्छ)
सोधियो: विद्युतीय प्रवाह (Φ)
उत्तरहरू:

विद्युतीय प्रवाह सूत्र:

Φ = EA कोस θ
विवरण: Φ = इलेक्ट्रिक फ्लक्स (Nm)²/C), E = विद्युत क्षेत्र (N/C), A = सतह क्षेत्रफल (m²), θ = विद्युत क्षेत्र रेखा र सामान्य रेखा (सतहमा लम्ब रेखा) बीचको कोण।

विद्युतीय प्रवाहको परिमाण:

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

२. ५००० N/C को विद्युत क्षेत्र वर्गाकार सतहबाट गुज्रन्छ र ६० को कोण बनाउँछ^o सामान्य रेखामा। वर्गको सतह क्षेत्रफल २ मिटर छ²वर्गाकार सतहबाट विद्युतीय प्रवाह निर्धारण गर्नुहोस्!
छलफल
यो ज्ञात छ कि:
विद्युत क्षेत्र (E) = ५००० N/C
सतह क्षेत्रफल (A) = २ मिटर²
θ = ०^o
सोधियो: विद्युतीय प्रवाह (Φ)
उत्तरहरू:
विद्युतीय प्रवाह:
Φ = EA cos θ = (5000)(2)(cos 60) = (5000)(2)(0,5) = 5000 = 5 x 10³ Nm²/C

३. तलको चित्रमा देखाइए अनुसार ४००० N/C को विद्युत क्षेत्र ब्लकको सतहबाट गुज्रन्छ। ब्लक २ मिटर लामो, १ मिटर चौडा र १ मिटर अग्लो छ। ब्लकबाट गुज्रने विद्युतीय प्रवाह निर्धारण गर्नुहोस्!
छलफल
यो ज्ञात छ कि:
विद्युत क्षेत्र (E) = ५००० N/C
सतह क्षेत्रफल (A) = २ मिटर²
सोधियो: विद्युतीय प्रवाह (Φ)
उत्तरहरू:

ब्लक मार्फत विद्युतीय प्रवाह

चित्रको आधारमा, रातो रंगका विद्युतीय क्षेत्र रेखाहरू ब्लकको सतहमा लम्ब हुन्छन् ताकि तिनीहरू सामान्य रेखासँग मिल्छन् (० को कोण बनाउँछन्)।^o), जबकि अन्य विद्युत क्षेत्र रेखाहरू सतहसँग समानान्तर हुन्छन् ताकि तिनीहरू सामान्य रेखासँग लम्ब हुन्छन् (90 को कोण बनाउँछन्)।^o).

रातो विद्युतीय क्षेत्र रेखाहरू ब्लकमा प्रवेश गर्छन् तर त्यसबाट बाहिर सर्छन्। जब विद्युतीय क्षेत्र रेखाहरू ब्लकमा सर्छन्, यो ब्लक भित्र नकारात्मक चार्ज भएको जस्तो हुन्छ, त्यसैले विद्युतीय प्रवाह नकारात्मक हुन्छ। यसको विपरीत, जब विद्युतीय क्षेत्र रेखाहरू ब्लकबाट बाहिर सर्छन्, यो ब्लक भित्र सकारात्मक चार्ज भएको जस्तो हुन्छ, त्यसैले विद्युतीय प्रवाह सकारात्मक हुन्छ। ब्लकमा प्रवेश गर्ने विद्युतीय क्षेत्र रेखाहरू ब्लकबाट बाहिर निस्कने विद्युतीय क्षेत्र रेखाहरू जस्तै हुन्छन्, त्यसैले परिणामस्वरूप विद्युतीय प्रवाह शून्य हुन्छ।

४. एउटा बलको त्रिज्या ०.५ मिटर हुन्छ र बलको केन्द्रमा १० μC को विद्युतीय चार्ज हुन्छ। बल मार्फत विद्युतीय प्रवाह निर्धारण गर्नुहोस्!
छलफल
यो ज्ञात छ कि:
बलको त्रिज्या (r) = ०.५ मिटर
विद्युतीय चार्ज (Q) = १० μC = १० x १०^-6 C
सोधियो: विद्युतीय प्रवाह (Φ)
उत्तरहरू:

विद्युतीय क्षेत्र:

E = kq/r²
E = (२.१ x १०)⁹ Nm²/C²)(६० x १०^-6 ग) / ०.५²
E = (२.१ x १०)³) / १०००
इ = १५१.२ x १०³
इ = १५१.२ x १०⁵ N / C

गोलाको सतह क्षेत्रफल:

A = ४ π r² = ४ (३.१४)(०.५)² = (१२.५६)(०.२५) = ३.१४ मिटर²

विद्युतीय प्रवाह:

विद्युत क्षेत्र रेखाहरू सतहमा लम्ब हुन्छन् र सामान्य रेखासँग मिल्छन् जसले गर्दा बनाइएको कोण ० हुन्छ।^o.
Φ = EA कोस θ
Φ = (३.६० x १०)⁵)(३.१४)(को कारण ०)
Φ = (११.३०४ x १०)⁵)(१)
Φ = ११.३०४ x १०⁵
Φ = १.१३ x १०⁶ Nm²/C