Lórí kókó ọ̀rọ̀ náà Pápá iná mànàmáná, a ti jíròrò ìtumọ̀ àti àgbékalẹ̀ pápá iná mànàmáná tí a lè lò láti ṣírò agbára pápá iná mànàmáná tí a ń ṣe nípasẹ̀ agbára iná mànàmáná kan, iye owó iná mànàmáná tàbí nípa pípín àwọn owó iná mànàmáná. Ìṣírò agbára pápá iná mànàmáná tí a ń ṣe nípasẹ̀ agbára iná mànàmáná kan tàbí iye owó iná mànàmáná méjì rọrùn láti yanjú nípa lílo àgbékalẹ̀ agbára pápá iná mànàmáná. Tí ìṣirò náà bá jẹ́ agbára pápá iná mànàmáná tí a ń ṣe nípasẹ̀ ìpínkiri àwọn owó iná mànàmáná, ìṣirò náà máa ń díjú jù tí a bá ń lo àgbékalẹ̀ agbára pápá iná mànàmáná ṣùgbọ́n ó rọrùn jù tí a bá ń lò ó Òfin GaussKí a tó kẹ́kọ̀ọ́ nípa òfin Gauss ní ṣókí, a gbọ́dọ̀ kọ́kọ́ lóye ìṣàn iná mànàmáná nítorí pé a lo èrò ìṣàn iná mànàmáná nínú òfin Gauss.
Lílóye Ìṣàn Iná mànàmáná
Ọ̀rọ̀ náà flux wá láti ọ̀rọ̀ Latin, fluere, èyí tí ó túmọ̀ sí láti ṣàn. Ní tààràtà, a lè túmọ̀ ìṣàn iná mànàmáná gẹ́gẹ́ bí ìṣàn pápá iná mànàmáná. Ọ̀rọ̀ náà ìṣàn níbí kò tọ́ka pápá iná mànàmáná tí ń ṣàn bí omi tí ń ṣàn, ṣùgbọ́n ó túmọ̀ sí wíwà pápá iná mànàmáná kan tí ó tọ́ka sí ọ̀nà kan pàtó. Lórí kókó ọ̀rọ̀ náà, Àwọn ìlà pápá iná mànàmáná A ti salaye pe a fi awọn aaye ina ṣe afihan tabi ṣe afihan wọn nipa lilo awọn laini aaye ina, nitorinaa a tun ṣe afihan awọn laini aaye ina. Nitorinaa ṣiṣan ni awọn laini aaye ina ti o kọja nipasẹ agbegbe oju kan, gẹgẹbi a ti ṣe apẹẹrẹ ninu aworan ni isalẹ.
Rumus
Ní ti ìṣirò, ìṣàn iná mànàmáná jẹ́ àbájáde pápá iná mànàmáná (E), agbègbè ojú ilẹ̀ (A) àti cosine ti igun láàrín
awọn laini aaye ina pẹlu awọn laini deede ni igun-ọna si oju.
Φ = EA cos θ …………. (Ìbáramu 1)
Tí àwọn ìlà iná mànàmáná bá dúró ní ìpele ojú tí wọ́n ń gbà kọjá gẹ́gẹ́ bí a ṣe rí nínú àwòrán náà, igun tí ó wà láàárín àwọn ìlà iná mànàmáná àti ìlà déédé náà jẹ́ 0o, níbi tí cos 0o = 1. Nítorí náà, àgbékalẹ̀ náà
ti a yipada si:
Φ = EA cos 0o = EA (1)
Φ = EA …………. (Ìbáramu 2)
Da lori agbekalẹ iṣan ti o wa loke, ọpọlọpọ awọn nkan ni a le pari. Ni akọkọ, ìṣàn omi náà ní iye tó pọ̀ jùlọ nígbà tí ìlà pápá iná bá dúró ní ìdúró sí agbègbè ojú ilẹ̀ nítorí pé nínú ipò yìí, igun láàárín ìlà pápá iná mànàmáná àti ìlà déédé jẹ́ 0o, níbi tí iye cosine jẹ́ 0o jẹ 1. Keji, ìṣàn omi náà ní iye tó kéré jùlọ nígbà tí àwọn ìlà pápá iná bá jọra sí agbègbè ojú ilẹ̀ nítorí pé nínú ipò yìí, igun láàárín àwọn ìlà pápá iná mànàmáná àti ìlà déédé jẹ́ 90o, níbi tí iye cosine jẹ́ 90o jẹ 0. Kẹta, ìṣàn omi da lori aaye ina (E) ati agbegbe oju (A). Yato si agbegbe oju onigun mẹrin bi ninu apẹẹrẹ loke, agbegbe oju naa tun le jẹ iyipo ati awọn apẹrẹ miiran.
Ilẹ̀ tí a bò
Ìṣàn iná mànàmáná tí a ṣàlàyé tẹ́lẹ̀ lo àpẹẹrẹ ojú tí ó ṣí sílẹ̀ (agbègbè ojú onígun mẹ́rin tàbí onígun mẹ́rin). Kí ni nípa ìṣàn ojú tí ó wà lórí ojú tí a ti pa mọ́ bíi kúbù, bulọ́ọ̀kì, tàbí slúùfù? Ká sọ pé àwọn ìlà pápá iná mànàmáná ń kọjá láàárín bulọ́ọ̀kì náà, gẹ́gẹ́ bí a ṣe rí nínú àwòrán ní ìsàlẹ̀ yìí.
Àwọn ìlà pápá iná mànàmáná tí a fi àwọ̀ búlúù ṣe bá àwọn ojú òkè àti ìsàlẹ̀ ti ìtànṣán náà mu láti ṣẹ̀dá igun 90o pẹ̀lú àwọn ìlà déédé ti àwọn ojú òkè àti ìsàlẹ̀. Nítorí náà, ìṣàn lórí àwọn ojú òkè àti ìsàlẹ̀ ti ìtànṣán náà jẹ́ Φ = EA cos 90o = EA (0) = 0.
Àwọn ìlà pápá iná mànàmáná tí a fi àwọ̀ yẹ́lò ṣe bá àwọn ojú apa ọ̀tún àti òsì ti ìtànṣán náà mu débi pé wọ́n ṣẹ̀dá igun 90.o pẹ̀lú àwọn ìlà déédé ti àwọn ojú apa òsì àti ọ̀tún. Nítorí náà, ìṣàn lórí àwọn ojú apa ọ̀tún àti òsì ti bulọọki náà jẹ́ Φ = EA cos 90o = EA (0) = 0.
Àwọn ìlà pápá iná mànàmáná tí a fi àwọ̀ pupa ṣe jẹ́ pẹ̀lẹ́pẹ̀lẹ́ sí ojú iwájú àti ẹ̀yìn ti bulọọki náà, wọ́n sì ń ṣe igun 0o pẹ̀lú àwọn ìlà déédé ti àwọn ojú iwájú àti ẹ̀yìn. Nítorí náà, ìṣàn náà jẹ́ Φ = EA cos 0o = EA (1) = E A.
Nínú àwòrán tó wà lókè yìí, àwọn ìlà iná mànàmáná pupa máa ń yípadà sínú block náà, lẹ́yìn náà wọ́n á jáde kúrò nínú block náà. Nígbà tí àwọn ìlà iná mànàmáná bá yípadà sínú block náà bíi pé agbára òdì kan wà nínú block náà, ìṣàn náà máa ń jẹ́ òdì. Ní ọ̀nà mìíràn, nígbà tí àwọn ìlà iná mànàmáná bá yípadà kúrò nínú block náà bíi pé agbára òdì kan wà nínú block náà, ìṣàn iná mànàmáná náà máa ń jẹ́ òdì kan. Ní ti dídára tàbí láìsí ìṣirò, tí iye àwọn ìlà iná mànàmáná tí ń wọ inú block náà bá dọ́gba pẹ̀lú iye àwọn ìlà iná mànàmáná tí wọ́n ń jáde kúrò nínú block náà, ìṣàn náà máa ń jẹ́ òdo. Ní ti ìwọ̀n tàbí nípa lílo ìṣirò, ìṣàn iná mànàmáná tí ó ń jáde láti inú block náà ni a máa ń ṣírò gẹ́gẹ́ bí a ṣe ń wí: ìṣàn tí ń wọlé = Φ1 = – EA cos 0o = – EA (1) = -EA àti ìṣàn òde = Φ2 = + EA cos 0o = + EA (1) = +E A. Lapapọ ṣiṣan jẹ % = -Φ1 + Φ2 = -EA + EA = 0.
Ní ìbámu pẹ̀lú àwọn ìṣirò tí a ṣe lókè yìí, a parí èrò sí pé gbogbo ìṣàn tí ó ń kọjá nínú block náà, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán tí ó wà lókè yìí, jẹ́ òdo. A lè sọ pé gbogbo ìṣàn náà jẹ́ òdo nítorí pé kò sí agbára iná mànàmáná nínú block náà. Nítorí náà, tí kò bá sí agbára iná mànàmáná nínú board tí ó ti sé bíi block, cube, sphere, tàbí ohun mìíràn, gbogbo ìṣàn náà jẹ́ òdo. Kí ló máa ṣẹlẹ̀ tí agbára iná mànàmáná bá wà nínú board tí ó ti sé?
Ká sọ pé agbára iná mànàmáná kan wà ní àárín gbùngbùn gbùngbùn gbùngbùn gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán ní apá ọ̀tún. Àwọn ìlà gbùngbùn gbùngbùn gbùngbùn mẹ́rin tí a fihàn dúró fún àwọn ìlà gbùngbùn gbùngbùn gbùngbùn mìíràn tí wọ́n ń lọ síta láti àárín gbùngbùn gbùngbùn sí ojú gbùngbùn gbùngbùn gbùngbùn náà. Ìlà kọ̀ọ̀kan dúró ní ìdúró ní ojú gbùngbùn gbùngbùn tí ó ń kọjá, tí ó sì ń ṣe igun 0°.o pẹ̀lú ìlà déédé kan tí ó dúró ní ìpele kan sí ojú ilẹ̀ náà.
Isun ina ninu aaye naa:
Àgbékalẹ̀ fún agbára pápá iná mànàmáná ni E = k Q / r2 àti àgbékalẹ̀ fún agbègbè ojú ilẹ̀ ti àgbá kan ni A = 4 π r2 kí àgbékalẹ̀ ìṣàn náà yípadà sí:
![]()
Tí agbára ìgbóná ní àárín gbùngbùn gbùngbùn náà bá jẹ́ +2Q, ìṣàn omi inú gbùngbùn náà ni
![]()
Gẹ́gẹ́ bí àgbékalẹ̀ tí ó wà lókè yìí, a lè parí èrò sí pé tí agbára iná mànàmáná bá wà nínú ojú ilẹ̀ onígun tí a ti sé, iye agbára iná mànàmáná nínú àgbá náà kò sinmi lórí ìwọ̀n tàbí rédíọ̀mù ti àgbá náà. Iye agbára iná mànàmáná náà jẹ́ ìlọ́po 4πk gbogbo agbára iná mànàmáná inú àgbá náà, tàbí 1/ε.o ní ìlọ́po iye gbogbo agbara ina inu bọọlu naa.
Ẹ̀rọ Ìfàsẹ́yìn Iná mànàmáná
Fọ́múlá ìpìlẹ̀ fún ìṣàn ni Φ = EA, níbi tí E jẹ́ agbára pápá iná mànàmáná àti A jẹ́ agbègbè ojú ilẹ̀. Ẹ̀yà pápá iná mànàmáná ni Newton fún Coulomb (N/C) àti ẹ̀yà agbègbè ojú ilẹ̀ ni mítà onígun mẹ́rin (m)2) kí ìwọ̀n ìṣàn náà lè jẹ́ Newton mita onígun mẹ́rin fún Coulomb kọ̀ọ̀kan (Nm)2/C).