Ví dụ về thông lượng điện

4 ví dụ về bài toán điện thông

1. Điện trường Gia tốc 8000 N/C vuông góc với bề mặt hình vuông có diện tích 10 m².². Quyết tâm thông lượng điện Nó đi xuyên qua bề mặt hình vuông!
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Điện trường (E) = 8000 N/C
Diện tích bề mặt (A) = 10 m²
θ = 0^o (Các đường sức điện trường trùng với các đường pháp tuyến)
Yêu cầu: Điện thông (Φ)
Hàm:

Công thức điện thông:

Φ = EA cos θ
Mô tả: Φ = dòng điện (Nm)²E = cường độ điện trường (N/C), A = diện tích bề mặt (m²)²), θ = góc giữa đường sức điện trường và đường pháp tuyến (đường vuông góc với mặt phẳng).

Độ lớn của thông lượng điện:

Φ = EA cos θ = (8000)(10)(cos 0) = (8000)(10)(1) = 80.000 = 8 x 10 ⁴ Nm ² /C

2. Một điện trường có cường độ 5000 N/C đi qua một mặt vuông và tạo thành một góc 60°.^o theo đường pháp tuyến. Diện tích bề mặt của hình vuông là 2 m².²Hãy xác định thông lượng điện qua mặt vuông!
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Điện trường (E) = 5000 N/C
Diện tích bề mặt (A) = 2 m²
θ = 60^o
Yêu cầu: Điện thông (Φ)
Hàm:
Thông lượng điện:
Φ = EA cos θ = (5000)(2)(cos 60) = (5000)(2)(0,5) = 5000 = 5 x 10³ Nm²/C

3. Một điện trường có cường độ 4000 N/C đi qua bề mặt của một khối hình lập phương như hình vẽ bên dưới. Khối hình này dài 2 mét, rộng 1 mét và cao 1 mét. Hãy xác định điện thông đi qua khối hình đó!
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Điện trường (E) = 5000 N/C
Diện tích bề mặt (A) = 2 m²
Yêu cầu: Điện thông (Φ)
Hàm:

Điện thông xuyên qua khối

Dựa vào hình vẽ, các đường sức điện trường màu đỏ vuông góc với bề mặt của khối vật sao cho chúng trùng với đường pháp tuyến (tạo thành một góc 0 ^° ), trong khi các đường sức điện trường khác song song với bề mặt sao cho chúng vuông góc với đường pháp tuyến (tạo thành một góc 90 ^° ).

Các đường sức điện trường màu đỏ đi vào khối nhưng lại di chuyển ra khỏi khối. Khi các đường sức điện trường đi vào khối, ta có cảm giác như có điện tích âm bên trong khối, do đó điện thông mang giá trị âm. Ngược lại, khi các đường sức điện trường di chuyển ra khỏi khối, ta có cảm giác như có điện tích dương bên trong khối, do đó điện thông mang giá trị dương. Các đường sức điện trường đi vào khối cũng chính là các đường sức điện trường đi ra khỏi khối, nên điện thông tổng cộng bằng không.

4. Một quả cầu có bán kính 0,5 mét và tại tâm quả cầu có điện tích 10 μC. Hãy xác định thông lượng điện qua quả cầu!
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Bán kính của quả bóng (r) = 0,5 mét
Điện tích (Q) = 10 μC = 10 x 10^-6 C
Yêu cầu: Điện thông (Φ)
Hàm:

Điện trường:

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

Diện tích bề mặt của hình cầu:

A = 4 π r ² = 4 (3,14)(0,5) ² = (12,56)(0,25) = 3,14 m ²

Thông lượng điện:

Các đường sức điện trường vuông góc với mặt phẳng và trùng với đường pháp tuyến, do đó góc tạo thành là 0 độ.^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