Električni tok – problemi in rešitve

1. Skozi ravno kvadratno površino A = 10 m² poteka enakomerno električno polje E = 8000 N ^/ C . Določite električni pretok.

Znano:

Velikost električnega polja (E) = 8000 N/C

Površina (A) = 10 ^m²

θ = 0 ^o (kot med smerjo električnega polja in črto, ki je pravokotna na površino)

Iščemo: Električni tok ( Φ)

Rešitev:

Formula električnega pretoka:

Φ = EA cos q

Φ = električni tok ( Nm² ^/ C) , E = električno polje (N/C), A = površina (m² ⁾ , q = kot med linijo električnega polja in normalo.

Električni tok:

Φ = EA cos q = (8000)(10)( cos 0) = (8000)(10)(1 ) = 80,000 = 8 x 10 ⁴ Nm ² /C

2. Skozi ravno kvadratno površino A = 2 ^m² poteka enakomerno električno polje E = 5000 N/C . Določite električni pretok.

Znano:

Električno polje (E) = 5000 N/C

Površina (A) = 2 ^m²

θ = 60 ^° (kot med smerjo električnega polja in črto, ki je pravokotna na površino)

Iščemo: Električni pretok ( Φ)

Rešitev:

Električni tok:

Φ = EA cos q = (5000)(2)( cos 60) = (5000)(2)(0.5 ) = 5000 = 5 x 10 ³ Nm ² /C

3. Trdna krogla s polmerom 0.5 metra ima v svojem središču električni naboj 10 μC. Določite električni tok, ki poteka skozi trdno kroglo.

Znano:

Polmer krogle (r) = 0.5 m

Električni naboj (Q) = 10 μC = 10 x ^10⁻⁶ C

Iščemo: Električni pretok ( Φ)

Rešitev:

Električno polje:

E = kq/ ^r²

E = (9 x 10⁻⁹ ^{Nm² /} C² ) ^{( 10} x 10⁻⁶ ^C ) / 0.5²

E = (90 x ^10³ ) / 0,25

E = 360 x ^10³

E = 3.60 x 10⁶ ^N /C

Površina:

A = 4 π r ² = 4 (3.14)(0.5) ² = (12.56)(0.25) = 3.14 m ²

Električni tok:

Linije električnega polja so pravokotne na površino, tako da je kot med smerjo električnega polja in črto, ki je pravokotna na površino, 0 ^°.

Φ = EA cos q

Φ = ( 3.60 x 10 ⁵ )( 3.14 )( cos 0)

Φ = (11.304 x 10⁻⁴ )( ¹ )

Φ ⁼ 11.304 x 10⁶

Φ = 1.13 x 10⁶ ^{Nm² /} C