විදුලි ප්රවාහ ගැටළු සඳහා උදාහරණ 4ක්
1. විද්යුත් ක්ෂේත්රය මීටර් 10 ක පෘෂ්ඨ වර්ගඵලයක් සහිත හතරැස් මතුපිටකට ලම්බකව 8000 N/C2තීරණය කරන්න විද්යුත් ප්රවාහය එය හතරැස් මතුපිට හරහා ගමන් කරයි!
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
විද්යුත් ක්ෂේත්රය (E) = 8000 N/C
මතුපිට වර්ගඵලය (A) = මීටර් 102
θ = 0o (විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා සාමාන්ය රේඛා සමඟ සමපාත වේ)
ඇසුවා: විද්යුත් ප්රවාහය (Φ)
පිළිතුර :
විද්යුත් ප්රවාහ සූත්රය:
Φ = EA කොස් θ
විස්තරය: Φ = විද්යුත් ප්රවාහය (Nm)2/C), E = විද්යුත් ක්ෂේත්රය (N/C), A = පෘෂ්ඨීය වර්ගඵලය (m2), θ = විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛාව සහ සාමාන්ය රේඛාව (පෘෂ්ඨයට ලම්බක රේඛාව) අතර කෝණය.
විද්යුත් ප්රවාහයේ විශාලත්වය:
Φ = EA cos θ = (8000)(10)(cos 0) = (8000)(10)(1) = 80.000 = 8 x 10 4 Nm 2 /C
2. 5000 N/C විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් හතරැස් මතුපිටක් හරහා ගමන් කර 60 ක කෝණයක් සාදයි.o සාමාන්ය රේඛාවට. චතුරස්රයේ මතුපිට වර්ගඵලය මීටර් 2 කි.2හතරැස් පෘෂ්ඨය හරහා විද්යුත් ප්රවාහය තීරණය කරන්න!
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
විද්යුත් ක්ෂේත්රය (E) = 5000 N/C
මතුපිට වර්ගඵලය (A) = මීටර් 22
θ = 60o
ඇසුවා: විද්යුත් ප්රවාහය (Φ)
පිළිතුර :
විද්යුත් ප්රවාහය:
Φ = EA cos θ = (5000)(2)(cos 60) = (5000)(2)(0,5) = 5000 = 5 x 103 Nm2/C
3. පහත රූපයේ දැක්වෙන පරිදි බ්ලොක් එකක මතුපිට හරහා 4000 N/C විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් ගමන් කරයි. බ්ලොක් එක මීටර් 2ක් දිග, මීටර 1ක් පළල සහ මීටර 1ක් උස වේ. බ්ලොක් එක හරහා ගමන් කරන විද්යුත් ප්රවාහය තීරණය කරන්න!
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
විද්යුත් ක්ෂේත්රය (E) = 5000 N/C
මතුපිට වර්ගඵලය (A) = මීටර් 22
ඇසුවා: විද්යුත් ප්රවාහය (Φ)
පිළිතුර :
බ්ලොක් එක හරහා විද්යුත් ප්රවාහය
පින්තූරයට අනුව, රතු පැහැයෙන් වර්ණ ගැන්වූ විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා සාමාන්ය රේඛාවට සමපාත වන පරිදි බ්ලොක් එකේ මතුපිටට ලම්බකව පිහිටා ඇත (0 o කෝණයක් සාදයි ), අනෙක් විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා මතුපිටට සමාන්තරව පිහිටා ඇති බැවින් ඒවා සාමාන්ය රේඛාවට ලම්බක වේ (90 o කෝණයක් සාදයි ).
රතු පැහැති විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා බ්ලොක් එකට ඇතුළු වන නමුත් එයින් පිටතට ගමන් කරයි. විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා බ්ලොක් එකට ගමන් කරන විට, බ්ලොක් එක තුළ සෘණ ආරෝපණයක් ඇති බව පෙනේ, එබැවින් විද්යුත් ප්රවාහය සෘණ වේ. ප්රතිවිරුද්ධව, විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා බ්ලොක් එකෙන් පිටතට ගමන් කරන විට, බ්ලොක් එක තුළ ධන ආරෝපණයක් ඇති බව පෙනේ, එබැවින් විද්යුත් ප්රවාහය ධන වේ. බ්ලොක් එකට ඇතුළු වන විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා බ්ලොක් එකෙන් පිටවන විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා වලට සමාන වන බැවින්, ප්රතිඵලයක් ලෙස විද්යුත් ප්රවාහය ශුන්ය වේ.
4. බෝලයක අරය මීටර් 0,5 ක් වන අතර බෝලයේ මධ්යයේ 10 μC විද්යුත් ආරෝපණයක් ඇත. බෝලය හරහා විද්යුත් ප්රවාහය තීරණය කරන්න!
සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
බෝලයේ අරය (r) = මීටර් 0,5
විද්යුත් ආරෝපණය (Q) = 10 μC = 10 x 10-6 C
ඇසුවා: විද්යුත් ප්රවාහය (Φ)
පිළිතුර :
විද්යුත් ක්ෂේත්රය:
E = kq/r2
ඊ = (9 x 109 Nm2/C2)(10 x 10-6 ඇ) / 0,52
ඊ = (90 x 103) / 0,25
ඊ = 360 x 103
ඊ = 3,60 x 105 එන් / සී
ගෝලයේ මතුපිට ප්රමාණය:
A = 4 π r 2 = 4 (3,14) (0,5) 2 = (12,56) (0,25) = 3,14 m 2
විද්යුත් ප්රවාහය:
විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා පෘෂ්ඨයට ලම්බකව පිහිටා ඇති අතර සාමාන්ය රේඛාව සමඟ සමපාත වන බැවින් සාදනු ලබන කෝණය 0 වේ.o.
Φ = EA කොස් θ
Φ = (3,60 x 105)(3,14)(කොස් 0)
Φ = (11,304 x 105(1)
Φ = 11,304 x 105
Φ = 1,13 x 106 Nm2/C
