Пример электрического потока

4 примера задач на электрический поток

1. Электрическое поле сила 8000 Н/С перпендикулярно квадратной поверхности с площадью 10 м²². Определять электрический поток который проходит сквозь квадратную поверхность!
Обсуждение
Известно, что:
Электрическое поле (E) = 8000 Н/С
Площадь поверхности (A) = 10 м²²
θ = 0^o (Линии электрического поля совпадают с нормальными линиями)
Вопрос: Электрический поток (Φ)
Джаваб:

Формула электрического потока:

Φ = EA cos θ
Описание: Φ = электрический поток (Нм)²/С), E = электрическое поле (Н/С), A = площадь поверхности (м²).²), θ = угол между линией электрического поля и нормалью (линией, перпендикулярной поверхности).

Величина электрического потока:

Φ = EA cos θ = (8000)(10)(cos 0) = (8000)(10)(1) = 80 000 = 8 x 10⁴ Nm²/C

2. Электрическое поле напряженностью 5000 Н/С проходит через квадратную поверхность и образует угол 60°.^o к нормальной линии. Площадь поверхности квадрата составляет 2 м².²Определите электрический поток через квадратную поверхность!
Обсуждение
Известно, что:
Электрическое поле (E) = 5000 Н/С
Площадь поверхности (A) = 2 м²²
θ = 60^o
Вопрос: Электрический поток (Φ)
Джаваб:
Электрический поток:
Φ = EA cos θ = (5000)(2)(cos 60) = (5000)(2)(0,5) = 5000 = 5 x 10³ Nm²/C

3. Через поверхность блока, как показано на рисунке ниже, проходит электрическое поле напряженностью 4000 Н/С. Длина блока составляет 2 метра, ширина — 1 метр, а высота — 1 метр. Определите электрический поток, проходящий через блок!
Обсуждение
Известно, что:
Электрическое поле (E) = 5000 Н/С
Площадь поверхности (A) = 2 м²²
Вопрос: Электрический поток (Φ)
Джаваб:

Электрический поток через блок

Судя по рисунку, линии электрического поля, окрашенные в красный цвет, перпендикулярны поверхности блока и совпадают с нормалью (образуя угол 0°).^o), в то время как другие линии электрического поля параллельны поверхности и перпендикулярны ей (образуя угол 90°).^o).

Красные линии электрического поля входят в блок, но движутся наружу от него. Когда линии электрического поля входят в блок, создается впечатление, что внутри блока находится отрицательный заряд, поэтому электрический поток отрицательный. И наоборот, когда линии электрического поля движутся наружу от блока, создается впечатление, что внутри блока находится положительный заряд, поэтому электрический поток положительный. Линии электрического поля, входящие в блок, совпадают с линиями электрического поля, выходящими из блока, поэтому результирующий электрический поток равен нулю.

4. Шар имеет радиус 0,5 метра, а в его центре находится электрический заряд 10 мкКл. Определите электрический поток через шар!
Обсуждение
Известно, что:
Радиус шара (r) = 0,5 метра
Электрический заряд (Q) = 10 мкКл = 10 x 10^-6 C
Вопрос: Электрический поток (Φ)
Джаваб:

Электрическое поле:

E = ккв/р²
E = (9 x 10⁹ Nm²/C²)(10 x 10^-6 C) / 0,5²
E = (90 x 10³) / 0,25
Е = 360 х 10³
Е = 3,60 х 10⁵ N / C

Площадь поверхности сферы:

А = 4 π г² = 4 (3,14)(0,5)² = (12,56)(0,25) = 3,14 м²

Электрический поток:

Линии электрического поля перпендикулярны поверхности и совпадают с нормалью, так что образованный угол равен 0.^o.
Φ = EA cos θ
Φ = (3,60 x 10)⁵)(3,14)(cos 0)
Φ = (11,304 x 10)⁵) (1)
Φ = 11,304 x 10⁵
Φ = 1,13 x 10⁶ Nm²/C