Elektrik Akısı Problemlerine İlişkin 4 Örnek
1. Elektrik alanı 10 m² yüzey alanına sahip kare bir yüzeye dik olarak 8000 N/C'lik bir kuvvet uygulanmıştır.2. Belirlemek elektrik akısı Kare yüzeyden geçen!
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Elektrik alanı (E) = 8000 N/C
Yüzey alanı (A) = 10 m2
θ = 0o (Elektrik alan çizgileri normal çizgilerle çakışır)
Soruldu: Elektrik akısı (Φ)
Cevap :
Elektrik akısı formülü:
Φ = EA cos θ
Açıklama: Φ = elektrik akısı (Nm)2/C), E = elektrik alanı (N/C), A = yüzey alanı (m²), E = elektrik alanı (N/C), A = yüzey alanı (m²)2), θ = elektrik alan çizgisi ile normal çizgi (yüzeye dik olan çizgi) arasındaki açı.
Elektrik akısının büyüklüğü:
Φ = EA çünkü θ = (8000)(10)(cos 0) = (8000)(10)(1) = 80.000 = 8 x 104 Nm2/C
2. 5000 N/C'lik bir elektrik alanı kare bir yüzeyden geçer ve 60 derecelik bir açı oluşturur.o Normal çizgiye göre. Karenin yüzey alanı 2 m²'dir.2Kare yüzeyden geçen elektrik akısını belirleyin!
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Elektrik alanı (E) = 5000 N/C
Yüzey alanı (A) = 2 m2
θ = 60o
Soruldu: Elektrik akısı (Φ)
Cevap :
Elektrik akısı:
Φ = EA çünkü θ = (5000)(2)(cos 60) = (5000)(2)(0,5) = 5000 = 5 x 103 Nm2/C
3. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, bir bloğun yüzeyinden 4000 N/C'lik bir elektrik alanı geçmektedir. Blok 2 metre uzunluğunda, 1 metre genişliğinde ve 1 metre yüksekliğindedir. Bloktan geçen elektrik akısını belirleyiniz!
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Elektrik alanı (E) = 5000 N/C
Yüzey alanı (A) = 2 m2
Soruldu: Elektrik akısı (Φ)
Cevap :
Bloktan geçen elektrik akısı
Resme göre, kırmızı renkle gösterilen elektrik alan çizgileri, bloğun yüzeyine diktir ve normal çizgiyle çakışır (0° açı oluşturur).o), diğer elektrik alan çizgileri ise yüzeye paraleldir ve bu nedenle normal çizgiye diktir (90 derecelik bir açı oluştururlar).o).
Kırmızı elektrik alan çizgileri bloğun içine girer ancak dışarı doğru hareket eder. Elektrik alan çizgileri bloğun içine doğru hareket ettiğinde, bloğun içinde negatif bir yük varmış gibi olur, bu nedenle elektrik akısı negatiftir. Tersine, elektrik alan çizgileri bloğun dışına doğru hareket ettiğinde, bloğun içinde pozitif bir yük varmış gibi olur, bu nedenle elektrik akısı pozitiftir. Bloğa giren elektrik alan çizgileri, bloktan çıkan elektrik alan çizgileriyle aynıdır, bu nedenle sonuçtaki elektrik akısı sıfırdır.
4. Bir topun yarıçapı 0,5 metredir ve topun merkezinde 10 μC'luk bir elektrik yükü bulunmaktadır. Topun içinden geçen elektrik akısını belirleyiniz!
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Topun yarıçapı (r) = 0,5 metre
Elektrik yükü (Q) = 10 μC = 10 x 10-6 C
Soruldu: Elektrik akısı (Φ)
Cevap :
Elektrik alanı:
E = kq/r2
E = (9 x 109 Nm2/C2)(10 x 10-6 C) / 0,52
E = (90 x 103) / 0,25
D = 360x103
D = 3,60x105 N / C
Kürenin yüzey alanı:
A = 4πr2 = 4 (3,14)(0,5)2 = (12,56)(0,25) = 3,14 m2
Elektrik akısı:
Elektrik alan çizgileri yüzeye diktir ve normal çizgiyle çakışır, böylece oluşan açı 0 olur.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
