Patlang elektrikal dahil sa isang karga
Para kalkulahin larangan ng kuryente nalilikha ng isang positibong karga, ang unang hakbang ay ang pumili ng isang spherical Gaussian surface na may radius r kung saan ang sentro ng sphere ay nasa iisang karga. Ang surface area ng sphere ay 4πr2.
Ang electric field na lumalabas sa gitna ng bola ay tumatagos nang patayo sa ibabaw ng bola kaya ang pormula ng electric flux ay Φ = E A. Ang pormula para sa batas ni Gauss ay Φ = Q / ε o.
Ang electric field sa isang punto sa layo na r mula sa isang karga ay:
Paglalarawan: E = electric field, k = Coulomb's constant (9 10 x9 Nm2/C2), Q = karga ng kuryente, r = distansya mula sa karga ng kuryente
Ito ang pormula para sa electric field na nalilikha ng isang electric charge . Ang pormulang ito ay maaaring makuha gamit ang batas ni Coulomb.
Mga electric field sa loob at labas ng isang homogenous na electrically charged solid sphere
Ang isang solidong sphere na may homogenous o pare-parehong positibong karga ng kuryente ay may kabuuang karga na Q, volume na V = 4/3 π R 3 at ang densidad ng karga sa solidong sphere ay ρ = Q/V. Tukuyin ang lakas ng electric field sa loob at labas ng sphere.
a) Electric field sa loob ng isang solidong bola
Ang solidong sphere ay may radius na R, habang ang napiling Gaussian surface ay isang sphere na may radius na r, kung saan ang r < R. Ang volume ng solidong sphere ay V at ang volume ng Gaussian sphere ay V'.
Ang karga ng kuryente sa loob ng Gauss sphere ay:
Ang electric field na lumalabas sa gitna ng bola ay tumatagos nang patayo sa ibabaw ng bola kaya ang pormula para sa electric flux ay Φ = E A. Ang pormula ng batas ni Gauss ay Φ = Q / εo
Ang electric field sa isang punto sa layo na r mula sa gitna ng solid sphere ay:
Batay sa pormula sa itaas, ang electric field (E) ay proporsyonal sa electric charge (Q) at sa radius ng Gaussian surface (r), na kabaligtaran na proporsyonal sa cube ng radius ng solid sphere (R3 ).
b) Larangan ng kuryente sa labas ng isang solidong globo
Ang isang solidong sphere ay may radius na R habang ang isang spherical na Gaussian surface ay may radius na r, kung saan ang r > R. Ang karga ng solidong sphere ay Q; ang solidong sphere ay nasa loob ng Gaussian sphere kaya ang karga ng kuryente sa loob ng Gaussian sphere ay Q.
Ang electric field ay lumalabas mula sa gitna ng bola at tumatagos nang patayo sa ibabaw nito kaya ang pormula ng electric flux ay Φ = E A. Ang pormula para sa batas ni Gauss ay Φ = Q / ε o.
Ang electric field sa layo na r mula sa gitna ng solid sphere ay:
Ang electric field sa loob at labas ng shell ng isang homogenous na electrically charged na guwang na sphere
Ang isang hungkag na globo na may radius R at volume V = 4/3 π R 3 , ay may homogenous na positibong karga de-kuryente sa balat nito na may kabuuang karga na Q. Tukuyin ang lakas ng electric field sa loob at labas ng balat ng globo.
a) Larangan ng kuryente sa loob ng isang guwang na globo
Samakatuwid, ang isang hungkag na globo ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang kargadong elektrikal sa ibabaw ng globo, habang walang kargadong elektrikal sa loob ng globo. Kung ang napiling Gaussian surface ay spherical at ang Gaussian globo ay nasa loob ng isang hungkag na globo, kung gayon ay walang kargadong elektrikal sa loob ng Gaussian globo. Ang kargadong elektrikal ay sero, kaya ang electric field ay sero rin. Samakatuwid, ang electric field sa loob ng hungkag na globo ay sero.
b) Larangan ng kuryente sa labas ng guwang na globo
Ang hungkag na globo ay may radius na R, habang ang napiling Gaussian surface ay isang globo na may radius na r, kung saan ang r > R.
Ang electric field na lumalabas mula sa gitna ng bola ay tumatagos nang patayo sa ibabaw ng bola kaya ang pormula ng electric flux ay Φ = EA = E 4π r 2. Ang pormula ng batas ng Gauss ay Φ = Q / ε o.
Ang electric field sa isang punto sa layo na r mula sa gitna ng guwang na globo ay:
Electric field malapit sa isang manipis na kawad na may kargang kuryente
Ang isang manipis na alambre na may walang katapusang haba ay nagdadala ng homogenous na positibong karga ng kuryente na may densidad ng karga na λ . Ang karga ng kuryente sa alambre ay Q = λl. Tukuyin ang lakas ng electric field sa paligid ng manipis na alambre.
Ang Gaussian surface ay piniling silindriko na may haba na l at radius na r. Mayroong dalawang anyo ng surface, katulad ng isang pabilog na surface na may radius na r na matatagpuan sa magkabilang dulo ng silindro (ang surface area ay πr2) at isang silindrong ibabaw na may haba na l (ang lawak ng ibabaw nito ay 2πr l).
Positibo ang karga ng kuryente, samakatuwid ang electric field ay lumalabas sa alambreng patayo sa ibabaw ng tubo kaya ang electric flux ay may halagang Φ = EA = E2πr/l . Sa kabilang banda, ang electric field ay parallel sa magkabilang dulo ng tubo sa isang pabilog na hugis kaya ang electric flux ay may halagang sero.
Ang electric field sa isang punto sa layo na r mula sa wire ay:
