Voorbeeld van elektrische flux

4 voorbeelden van problemen met elektrische flux

1. Elektrisch veld van 8000 N/C loodrecht op een vierkant oppervlak met een oppervlakte van 10 m²². Bepalen elektrische flux dat door het vierkante oppervlak heen gaat!
Discussie
Het is bekend dat:
Elektrisch veld (E) = 8000 N/C
Oppervlakte (A) = 10 m²²
θ = 0^o (elektrische veldlijnen vallen samen met normale veldlijnen)
Gevraagd: Elektrische flux (Φ)
Antwoord :

Formule voor elektrische flux:

Φ = EA cos θ
Beschrijving: Φ = elektrische flux (Nm)²/C), E = elektrisch veld (N/C), A = oppervlakte (m²)²), waarbij θ de hoek is tussen de elektrische veldlijn en de normaal (de lijn loodrecht op het oppervlak).

De grootte van de elektrische flux:

Φ = EA cos θ = (8000)(10)(cos 0) = (8000)(10)(1) = 80.000 = 8 x 10 ⁴ Nm ² /C

2. Een elektrisch veld van 5000 N/C gaat door een vierkant oppervlak en vormt een hoek van 60°.^o ten opzichte van de normaal. De oppervlakte van het vierkant is 2 m².²Bepaal de elektrische flux door het vierkante oppervlak!
Discussie
Het is bekend dat:
Elektrisch veld (E) = 5000 N/C
Oppervlakte (A) = 2 m²²
θ = 60^o
Gevraagd: Elektrische flux (Φ)
Antwoord :
Elektrische flux:
Φ = EA cos θ = (5000)(2)(cos 60) = (5000)(2)(0,5) = 5000 = 5 x 10³ Nm²/C

3. Een elektrisch veld van 4000 N/C loopt door het oppervlak van een blok zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. Het blok is 2 meter lang, 1 meter breed en 1 meter hoog. Bepaal de elektrische flux die door het blok gaat!
Discussie
Het is bekend dat:
Elektrisch veld (E) = 5000 N/C
Oppervlakte (A) = 2 m²²
Gevraagd: Elektrische flux (Φ)
Antwoord :

Elektrische stroom door het blok

Op basis van de afbeelding zijn de rood gekleurde elektrische veldlijnen loodrecht op het oppervlak van het blok, zodat ze samenvallen met de normaal (en een hoek van 0 ^° vormen ), terwijl de andere elektrische veldlijnen parallel aan het oppervlak zijn, zodat ze loodrecht op de normaal staan ​​(en een hoek van 90 ^° vormen ).

De rode elektrische veldlijnen dringen het blok binnen, maar bewegen er weer uit. Wanneer de elektrische veldlijnen het blok binnengaan, is het alsof er een negatieve lading in het blok aanwezig is, waardoor de elektrische flux negatief is. Omgekeerd, wanneer de elektrische veldlijnen het blok verlaten, is het alsof er een positieve lading in het blok aanwezig is, waardoor de elektrische flux positief is. De elektrische veldlijnen die het blok binnengaan zijn gelijk aan de elektrische veldlijnen die het blok verlaten, waardoor de resulterende elektrische flux nul is.

4. Een bal heeft een straal van 0,5 meter en in het middelpunt van de bal bevindt zich een elektrische lading van 10 μC. Bepaal de elektrische flux door de bal!
Discussie
Het is bekend dat:
De straal van de bal (r) = 0,5 meter
Elektrische lading (Q) = 10 μC = 10 x 10^-6 C
Gevraagd: Elektrische flux (Φ)
Antwoord :

Elektrisch veld:

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

Oppervlakte van de bol:

A = 4 π r ² = 4 (3,14)(0,5) ² = (12,56)(0,25) = 3,14 m ²

Elektrische flux:

De elektrische veldlijnen staan ​​loodrecht op het oppervlak en vallen samen met de normaal, zodat de gevormde hoek 0° is.^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