דעפֿיניציע פֿון עלעקטרישן פֿלוס
בנוגע דעם עלעקטרישן פעלד, איז שוין דיסקוטירט געווארן די דעפיניציע און גלייכונג פון דעם עלעקטרישן פעלד , וואס קען גענוצט ווערן צו רעכענען די עלעקטרישע פעלד שטארקייט וואס ווערט פראדוצירט דורך אן עלעקטרישע לאדונג, עטליכע עלעקטרישע לאדונגען אדער דורך אן עלעקטרישע לאדונג פארטיילונג. די רעכענונג פון דער עלעקטרישער פעלד שטארקייט וואס ווערט פראדוצירט דורך אן עלעקטרישע לאדונג אדער צוויי עלעקטרישע לאדונגען ווערט גרינג אויסגעלייזט מיט דער פארמל פון עלעקטרישער פעלד שטארקייט. אויב וואס ווערט אויסגערעכנט איז די עלעקטרישע פעלד שטארקייט וואס ווערט גענערירט דורך אן עלעקטרישע לאדונג פארטיילונג, איז די רעכענונג מער קאמפליצירט אויב מען ניצט די פארמל פאר עלעקטרישער פעלד שטארקייט, אבער עס איז גרינגער צו ניצן גאוס'ס געזעץ . איידער מען שטודירט גאוס'ס געזעץ אין טיפקייט, פארשטייט ערשט אז עלעקטרישער פלוס איז צוליב דעם באגריף פון עלעקטרישן פלוס וואס ווערט גענוצט אין גאוס'ס געזעץ.
דאס ווארט פלוקס שטאמט פונעם לאטיינישן ווארט, fluere, וואס מיינט פליסן. עלעקטרישער פלוקס קען ווערן אויסגעטייטשט אלס אן עלעקטרישער פעלד-פלוס. דאס ווארט פלוס דא ווייזט נישט אן עלעקטריש פעלד וואס פליסט ווי פליסנדיק וואסער, נאר דערקלערט די עקזיסטענץ פון אן עלעקטרישן פעלד וואס פירט צו א באשטימטער ריכטונג. בנוגע עלעקטרישע פעלד-ליניעס, איז עס דערקלערט געווארן אז דאס עלעקטרישע פעלד ווערט וויזואליזירט אדער געצייכנט מיט עלעקטרישע פעלד-ליניעס, און דעריבער ווערן עלעקטרישע פלאקסן אויך באשריבן אלס עלעקטרישע פעלד-ליניעס. אזוי איז עלעקטרישער פלוקס אן עלעקטרישע פעלד-ליניע וואס גייט אדורך א באשטימטע אויבערפלאך, ווי געוויזן אין דער בילד אונטן.
די גלייכונג פון דעם עלעקטרישן פלוס
מאטעמאטיש, איז עלעקטרישער פלוס דער פראדוקט פון דעם עלעקטרישן פעלד (E), אייבערפלאך שטח (A) און דעם קאסינוס פון דעם ווינקל צווישן דער עלעקטרישער פעלד ליניע און דער נארמאלער ליניע וואס איז פערפענדיקולאר צו דער אייבערפלאך.
F = עאַ קאָס θ …………………. (גלײַכונג 1)
אויב די עלעקטרישע פעלד ליניעס זענען פּערפּענדיקולאַר צו דער ייבערפלאַך וואָס זיי דורכגיין ווי אין דער פיגור, דעמאָלט איז דער ווינקל צווישן דער עלעקטרישער פעלד ליניע און דער נאָרמאַל ליניע 0 o , וואו cos 0 o = 1. אַזוי, די פאָרמולע פֿאַר עלעקטרישן פלוס ענדערט זיך צו:
F = EA קאָס 0o = EA (1)
F = EA ……………. (גלייכונג 2)
באַזירט אויף דער פֿאָרמל, קומט דער עלעקטרישער פֿלוס פֿון אויבן צו עטלעכע זאַכן. ערשטנס, דער עלעקטרישער פֿלוס איז מאַקסימום ווען די עלעקטרישע פֿעלד ליניע איז פּערפּענדיקולאַר צו דער ייבערפֿלאַך ווײַל אין דעם צושטאַנד איז דער ווינקל צווישן דער עלעקטרישער פֿעלד ליניע און דער נאָרמאַלער ליניע 0o, וואו דער קאָסינוס 0o איז 1. (E) און די ייבערפֿלאַך שטח (A). אין דערצו צו דער קוואַדראַטישער ייבערפֿלאַך שטח ווי אין דעם בייַשפּיל פֿון אויבן, קען די ייבערפֿלאַך שטח אויך זײַן קײַלעכדיק און אַנדערע.
עלעקטרישער פלוקס אויף דער פארמאכטער ייבערפלאך
די עלעקטרישע לאדונג וואס איז פריער באשריבן געווארן ניצט א ביישפיל פון אן אפענער אויבערפלאך (קוואדראטישע אדער רעכטעקיקע אויבערפלאך). ווי טוען זיך עלעקטרישע פלוקסן אויף פארמאכטע אויבערפלאכן ווי קיובן, שטראלן, אדער באלן? לאמיר זאגן אז עס זענען דא עלעקטרישע פעלד ליניעס וואס גייען אדורך דעם שטראל, ווי געוויזן אונטן.
די עלעקטרישע פעלד ליניעס, וועלכע זענען געפארבט אין בלוי, טרעפן זיך צוזאמען מיט די אויבערשטע און אונטערשטע זייטן פון דעם שטראל, אזוי אז זיי פארמען א ווינקל פון 90 גראַד.o מיט דער נאָרמאַלער ליניע פון די אויבערשטע און אונטערשטע ייבערפלאַכן. אַזוי, דער עלעקטרישער שטראָם אויף די אויבערשטע און אונטערשטע ייבערפלאַכן פון דעם שטראַל איז F = EA cos 90o = EA (0) = 0.
די עלעקטרישע פעלד ליניעס, וועלכע באַקומען אַ געל קאָליר, פּאַסן צוזאַמען מיט די רעכטע און לינקע זייט-פלאַכן פון דעם שטראַל, אַזוי אַז זיי שאַפֿן אַ ווינקל פון 90 גראַד מיט דער נאָרמאַלער ליניע פון די לינקע און רעכטע זייט-פלאַכן. אַזוי, דער עלעקטרישער שטראָם אויף דער רעכטער און לינקער זייט פון דעם שטראַל איז F = EA cos 90 גראַד = EA (0) = 0.
די עלעקטרישע פעלד ליניעס ווערן געגעבן א רויטן פּערפּענדיקולאַר צו די פראָנט און הינטערשטע זייטן פון דעם שטראַל, אַזוי אַז זיי שאַפֿן אַ 0 ° ווינקל מיט דער נאָרמאַלער ליניע פון די פראָנט און הינטערשטע זייטן. אַזוי, דער עלעקטרישער שטראָם איז F = EA cos 0 ° = EA (1) = E A.
אין דער אויבנדערמאנטער בילד, זעהבארע רויטע ליניעס פון דעם עלעקטרישן פעלד באוועגן זיך אריין אין דעם שטראל און דערנאך ארויס פון דעם שטראל. ווען די עלעקטרישע פעלד ליניעס באוועגן זיך אריין אין דעם שטראל ווי כאילו עס איז דא א נעגאטיווע לאדונג אינעווייניק פון דעם שטראל, איז דער עלעקטרישער פלוס נעגאטיוו. פארקערט, ווען די עלעקטרישע פעלד ליניעס באוועגן זיך ארויס פון דעם שטראל ווי כאילו עס איז דא א פאזיטיווע לאדונג אינעווייניק פון דעם שטראל, איז דער עלעקטרישער פלוס פאזיטיוו. קוואליטאטיווע, אויב די צאל עלעקטרישע פעלד ליניעס וואס גייען אריין אין דעם שטראל איז גלייך צו דער צאל עלעקטרישע פעלד ליניעס וואס קומען ארויס פון דעם שטראל, איז דער רעזולטאנטער עלעקטרישער פלוס נול. קוואנטיטאטיוו, ווערט דער רעזולטאנטער עלעקטרישער פלוס וואס גייט אדורך דעם שטראל אויסגערעכנט אויף דעם פאלגנדן אופן: אריינקומענדיקער עלעקטרישער פלוס = F1 = –EA cos 0 o = –EA (1) = -EA און ארויסגייענדיקער עלעקטרישער פלוס = F2 = +EA cos 0 o = +EA (1) = +EA. דער גאנצער עלעקטרישער פלוס איז F = –F1 + F2 = -EA +EA = 0.
באַזירט אויף די אויבנדערמאָנטע חשבונות, איז געווען די אויספיר אז דער גאַנצער עלעקטרישער פלוס וואָס גייט דורך דעם שטראַל ווי אין דער אויבנדערמאָנטער פיגור איז נול. מען קען זאָגן אז דער גאַנצער עלעקטרישער פלוס איז נול ווייל עס איז נישטאָ קיין עלעקטרישע לאָדונג אין דעם שטראַל. אַזוי אויב עס איז נישטאָ קיין עלעקטרישע לאָדונג אין אַ פֿאַרמאַכטער ייבערפֿלאַך ווי שטראַלן, קיובן, ספֿערעס, אאַז"וו, איז דער גאַנצער עלעקטרישער פלוס נול. וואָס אויב עס איז אַן עלעקטרישע לאָדונג אויף אַ פֿאַרמאַכטער ייבערפֿלאַך?
לאָמיר זאָגן אַז עס איז דאָ אַן עלעקטרישע לאָדונג אין צענטער פֿון דער באַל, ווי געוויזן אין דער בילד אויף דער זייט. די פֿיר ליניעס פֿון דעם עלעקטרישן פֿעלד ווערן באַשריבן ווי רעפּרעזענטירנדיק די ליניעס פֿון אַנדערע עלעקטרישע פֿעלדער וואָס באַוועגן זיך אַרויס פֿון צענטער פֿון דער קויל פּערפּענדיקולאַר צו דער ייבערפֿלאַך פֿון דער קויל. יעדע ליניע איז פּערפּענדיקולאַר צו דער ייבערפֿלאַך פֿון דער באַל, דורך וועלכער זי פֿאָרמירט אַ ווינקל פֿון 0.o מיט אַ נאָרמאַלער ליניע פּערפּענדיקולאַר צו דער ייבערפלאַך פון דעם באַל.
עלעקטרישער פלוס אויף דער באַל: Φ = E A.
די פֿאָרמולע פֿון דער עלעקטרישער פֿעלד־שטאַרקייט איז E = kq / r² , און די גלייכונג פֿון דער ייבערפֿלאַך פֿון דער קויל איז A = 4pr² , אַזוי אַז די פֿאָרמולע פֿון עלעקטרישן פֿלוס ענדערט זיך צו:
אויב די לאָדונג אין צענטער פֿון דער באַל איז + 2Q, דאַן איז דער עלעקטרישער פֿלוס אויף דער באַל
באַזירט אויף דער עלעקטרישער פלוס פאָרמולע, ווערט עס אויסגעפירט אַז אויב עס איז אַן עלעקטרישע לאָדונג אין דער פארמאכטער ספערישער ייבערפלאַך,
דער ווערט פון דעם עלעקטרישן פלוס אויפן באל איז נישט אפהענגיק פונעם דיאמעטער אדער ראדיוס פונעם באל. די גרייס פונעם עלעקטרישן פלוס איז 4πk מאל די גאנצע עלעקטרישע לאדונג אינעם באל, אדער 1/εo מאל די גאנצע עלעקטרישע לאדונג אינעם באל.
איינהייט פון עלעקטרישן פלוס
די גרונט־פאָרמולע פֿון עלעקטרישן פֿלוס איז F = EA, וואו E איז די עלעקטרישע פֿעלד־שטאַרקייט און A איז די ייבערפֿלאַך־שטח. די איינהייט פֿון עלעקטרישן פֿעלד איז ניוטאָן פּער קולאָמב (N/C), און די איינהייט פֿון ייבערפֿלאַך־שטח איז דער קוואַדראַט־מעטער (m² ) , אַזוי אַז די איינהייט פֿון עלעקטרישן פֿלוס איז ניוטאָן קוואַדראַט־מעטער פּער קולאָמב (Nm² / C).
