విద్యుత్ ఫ్లక్స్‌కు ఉదాహరణ

విద్యుత్ ఫ్లక్స్ సమస్యలకు 4 ఉదాహరణలు

1. విద్యుత్ క్షేత్రం 10 చదరపు మీటర్ల ఉపరితల వైశాల్యం గల చతురస్రాకార ఉపరితలానికి లంబంగా 8000 N/C బలం²నిర్ణయించండి విద్యుత్ ప్రవాహం అది చతురస్రాకార ఉపరితలం గుండా వెళుతుంది!
చర్చ
ఇది తెలిసిన విషయమే:
విద్యుత్ క్షేత్రం (E) = 8000 N/C
ఉపరితల వైశాల్యం (A) = 10 మీ²
θ = 0^o (విద్యుత్ క్షేత్ర రేఖలు లంబ రేఖలతో ఏకీభవిస్తాయి)
అడిగారు: విద్యుత్ ఫ్లక్స్ (Φ)
సమాధానం :

విద్యుత్ ఫ్లక్స్ సూత్రం:

Φ = EA cos θ
వివరణ: Φ = విద్యుత్ ప్రవాహం (Nm)²/C), E = విద్యుత్ క్షేత్రం (N/C), A = ఉపరితల వైశాల్యం (m²/C),²), θ = విద్యుత్ క్షేత్ర రేఖ మరియు సాధారణ రేఖ (ఉపరితలానికి లంబంగా ఉండే రేఖ) మధ్య కోణం.

విద్యుత్ ఫ్లక్స్ యొక్క పరిమాణం:

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

2. 5000 N/C విద్యుత్ క్షేత్రం ఒక చతురస్రాకార ఉపరితలం గుండా ప్రయాణించి 60° కోణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.^o లంబ రేఖకు. చతురస్రం యొక్క ఉపరితల వైశాల్యం 2 మీ.²చతురస్రాకార ఉపరితలం గుండా వెళ్లే విద్యుత్ ఫ్లక్స్‌ను కనుగొనండి!
చర్చ
ఇది తెలిసిన విషయమే:
విద్యుత్ క్షేత్రం (E) = 5000 N/C
ఉపరితల వైశాల్యం (A) = 2 మీ²
θ = 60^o
అడిగారు: విద్యుత్ ఫ్లక్స్ (Φ)
సమాధానం :
విద్యుత్ ప్రవాహం:
Φ = EA cos θ = (5000)(2)(cos 60) = (5000)(2)(0,5) = 5000 = 5 x 10³ Nm²/C

3. కింది పటంలో చూపిన విధంగా ఒక దిమ్మె ఉపరితలం గుండా 4000 N/C విద్యుత్ క్షేత్రం ప్రయాణిస్తుంది. ఆ దిమ్మె 2 మీటర్ల పొడవు, 1 మీటర్ వెడల్పు మరియు 1 మీటర్ ఎత్తు కలిగి ఉంది. ఆ దిమ్మె గుండా ప్రయాణించే విద్యుత్ ఫ్లక్స్‌ను కనుగొనండి!
చర్చ
ఇది తెలిసిన విషయమే:
విద్యుత్ క్షేత్రం (E) = 5000 N/C
ఉపరితల వైశాల్యం (A) = 2 మీ²
అడిగారు: విద్యుత్ ఫ్లక్స్ (Φ)
సమాధానం :

బ్లాక్ ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహం

పటం ఆధారంగా, ఎరుపు రంగులో ఉన్న విద్యుత్ క్షేత్ర రేఖలు బ్లాక్ ఉపరితలానికి లంబంగా ఉండి, సాధారణ రేఖతో ఏకీభవిస్తాయి (0 కోణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి).^o), అయితే ఇతర విద్యుత్ క్షేత్ర రేఖలు ఉపరితలానికి సమాంతరంగా ఉండి, సాధారణ రేఖకు లంబంగా ఉంటాయి (90° కోణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి).^o).

ఎరుపు రంగు విద్యుత్ క్షేత్ర రేఖలు బ్లాక్‌లోకి ప్రవేశించి, దాని నుండి బయటకు కదులుతాయి. విద్యుత్ క్షేత్ర రేఖలు బ్లాక్‌లోకి కదిలినప్పుడు, బ్లాక్ లోపల రుణాత్మక ఆవేశం ఉన్నట్లుగా ఉంటుంది, కాబట్టి విద్యుత్ ఫ్లక్స్ రుణాత్మకంగా ఉంటుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, విద్యుత్ క్షేత్ర రేఖలు బ్లాక్ నుండి బయటకు కదిలినప్పుడు, బ్లాక్ లోపల ధనాత్మక ఆవేశం ఉన్నట్లుగా ఉంటుంది, కాబట్టి విద్యుత్ ఫ్లక్స్ ధనాత్మకంగా ఉంటుంది. బ్లాక్‌లోకి ప్రవేశించే విద్యుత్ క్షేత్ర రేఖలు, బ్లాక్ నుండి బయటకు వెళ్లే విద్యుత్ క్షేత్ర రేఖలతో సమానంగా ఉంటాయి, కాబట్టి ఫలిత విద్యుత్ ఫ్లక్స్ సున్నా అవుతుంది.

4. ఒక బంతికి 0,5 మీటర్ల వ్యాసార్థం ఉంది మరియు ఆ బంతి కేంద్రంలో 10 μC విద్యుత్ ఆవేశం ఉంది. బంతి గుండా వెళ్ళే విద్యుత్ ఫ్లక్స్‌ను కనుగొనండి!
చర్చ
ఇది తెలిసిన విషయమే:
బంతి వ్యాసార్థం (r) = 0,5 మీటర్లు
విద్యుత్ ఆవేశం (Q) = 10 μC = 10 x 10^-6 C
అడిగారు: విద్యుత్ ఫ్లక్స్ (Φ)
సమాధానం :

విద్యుత్ క్షేత్రం:

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

గోళం యొక్క ఉపరితల వైశాల్యం:

A = 4 π r² = 4 (3,14)(0,5)² = (12,56)(0,25) = 3,14 మీ²

విద్యుత్ ప్రవాహం:

విద్యుత్ క్షేత్ర రేఖలు ఉపరితలానికి లంబంగా ఉండి, సాధారణ రేఖతో ఏకీభవిస్తాయి, తద్వారా ఏర్పడిన కోణం 0 అవుతుంది.^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