Ìtumọ̀ ìṣàn iná mànàmáná
Nípa pápá iná mànàmáná, a ti jíròrò ìtumọ̀ àti ìdọ́gba pápá iná mànàmáná tí a lè lò láti ṣírò agbára pápá iná mànàmáná tí a ń lò láti inú agbára iná mànàmáná, ọ̀pọ̀lọpọ̀ owó iná mànàmáná tàbí nípasẹ̀ ìpínkiri agbára iná mànàmáná. Ìṣírò agbára pápá iná mànàmáná tí a ń lò láti inú agbára iná mànàmáná tàbí owó iná méjì ni a lè yanjú ní lílo ìlànà agbára pápá iná mànàmáná. Tí ohun tí a ń ṣírò ni agbára pápá iná mànàmáná tí a ń lò láti inú ìpínkiri agbára iná mànàmáná, ìṣirò náà máa ń díjú jù tí a bá lo ìlànà fún agbára pápá iná mànàmáná, ṣùgbọ́n ó rọrùn láti lo òfin Gauss . Kí o tó kẹ́kọ̀ọ́ òfin Gauss ní ìjìnlẹ̀, kọ́kọ́ lóye ìṣàn iná mànàmáná yẹn nítorí èrò ìṣàn iná mànàmáná tí a lò nínú òfin Gauss.
Ọ̀rọ̀ náà flux wá láti inú ọ̀rọ̀ Látìnì, fluere, èyí tí ó túmọ̀ sí ṣíṣàn. A lè túmọ̀ flux iná mànàmáná sí ṣíṣàn pápá iná mànàmáná. Ọ̀rọ̀ náà flux níbí kò fi pápá iná mànàmáná tí ń ṣàn bí omi tí ń ṣàn hàn, ṣùgbọ́n ó ṣàlàyé wíwà pápá iná mànàmáná kan tí ó ń darí sí ìtọ́sọ́nà pàtó kan. Nípa àwọn ìlà pápá iná mànàmáná, a ti ṣàlàyé pé a ń fi àwọn ìlà pápá iná mànàmáná hàn tàbí a ń fà á, nítorí náà, a tún ń ṣàpèjúwe àwọn flux iná mànàmáná gẹ́gẹ́ bí ìlà pápá iná mànàmáná. Nítorí náà, flux iná mànàmáná jẹ́ ìlà pápá iná mànàmáná tí ó kọjá agbègbè ojú kan pàtó, gẹ́gẹ́ bí a ti ṣe àpèjúwe rẹ̀ nínú àwòrán ní ìsàlẹ̀.
Ìdọ́gba ti ìṣàn iná mànàmáná
Ní ti ìṣirò, ìṣàn iná mànàmáná jẹ́ àbájáde pápá iná mànàmáná (E), agbègbè ojú ilẹ̀ (A) àti cosine ti igun láàárín ìlà pápá iná mànàmáná àti ìlà déédé tí ó dúró ní ìpele kan náà sí ojú ilẹ̀ náà.
F = EA cos θ …………………. (Idogba 1)
Tí àwọn ìlà iná mànàmáná bá dúró ní ìpele ojú tí wọ́n ń kọjá gẹ́gẹ́ bí a ṣe rí i nínú àwòrán náà, nígbà náà ni igun tí ó wà láàárín ìlà iná mànàmáná àti ìlà déédé jẹ́ 0 o , níbi tí cos 0 o = 1. Nítorí náà, àgbékalẹ̀ fún ìṣàn iná mànàmáná yípadà sí:
F = EA cos 0o = EA (1)
F = EA …………. (Ìbáramu 2)
Ní ìbámu pẹ̀lú àgbékalẹ̀ náà, ìṣàn iná mànàmáná tí ó wà lókè yìí parí ọ̀pọ̀lọpọ̀ nǹkan. Àkọ́kọ́, ìṣàn iná mànàmáná náà pọ̀jù nígbà tí ìlà pápá iná mànàmáná bá dúró ní ìpele ojú ilẹ̀ nítorí ní ipò yìí igun láàárín ìlà pápá iná mànàmáná àti ìlà déédé jẹ́ 0o, níbi tí cosine 0o jẹ́ 1. Èkejì, ìṣàn iná mànàmáná náà kéréjù nígbà tí ìlà pápá iná mànàmáná bá jọ agbègbè ojú ilẹ̀ nítorí ní ipò yìí igun láàárín ìlà pápá iná mànàmáná àti ìlà déédé jẹ́ 90 o , níbi tí cosine 90 o jẹ́ 0. Ẹ̀kẹta, ìṣàn iná mànàmáná náà sinmi lórí pápá iná mànàmáná (E) àti agbègbè ojú ilẹ̀ (A). Ní àfikún sí agbègbè ojú ilẹ̀ onígun mẹ́rin gẹ́gẹ́ bí ó ti wà nínú àpẹẹrẹ lókè, agbègbè ojú ilẹ̀ náà tún lè jẹ́ ti onígun mẹ́rin àti àwọn mìíràn.
Isun ina lori oju ti a ti pa
Ẹ̀rọ itanna tí a ṣàlàyé tẹ́lẹ̀ lo àpẹẹrẹ ojú tí ó ṣí sílẹ̀ (agbègbè ojú onígun mẹ́rin tàbí onígun mẹ́rin). Báwo ni àwọn ìṣàn iná mànàmáná ṣe ń lọ lórí àwọn ojú tí a ti pa mọ́ bíi àwọn kúbù, àwọn ìtí, tàbí àwọn bọ́ọ̀lù? Ká sọ pé àwọn ìlà pápá iná mànàmáná wà tí ó ń kọjá la inú ìtí náà kọjá, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní ìsàlẹ̀ yìí.
Àwọn ìlà pápá iná mànàmáná tí a fi àwọ̀ búlúù ṣe bá àwọn ojú òkè àti ìsàlẹ̀ ti ìtànṣán náà mu débi pé wọ́n ṣe igun 90o pẹ̀lú ìlà déédé ti àwọn ojú òkè àti ìsàlẹ̀. Nítorí náà, ìṣàn iná mànàmáná lórí àwọn ojú òkè àti ìsàlẹ̀ ti ìtànṣán náà jẹ́ F = EA cos 90o = EA (0) = 0.
Àwọn ìlà pápá iná mànàmáná tí a fún ní àwọ̀ ofeefee bá àwọn ojú apa ọ̀tún àti òsì ti ìtànṣán náà mu débi pé wọ́n ṣẹ̀dá igun 90 o pẹ̀lú ìlà déédé ti àwọn ojú apa òsì àti ọ̀tún. Nítorí náà, ìṣàn iná mànàmáná ní apá ọ̀tún àti òsì ìtànṣán náà jẹ́ F = EA cos 90 o = EA (0) = 0.
Àwọn ìlà pápá iná mànàmáná ni a fún ní ìpele pupa kan tí ó dúró ní iwájú àti ẹ̀yìn àwọn ojú ìràwọ̀ náà kí wọ́n lè ṣẹ̀dá igun 0 o pẹ̀lú ìlà déédé ti àwọn ojú ìràwọ̀ iwájú àti ẹ̀yìn. Nítorí náà, ìṣàn iná mànàmáná náà jẹ́ F = EA cos 0 o = EA (1) = E A.
Nínú àwòrán tó wà lókè yìí, àwọn ìlà pupa tó hàn gbangba ti pápá iná mànàmáná máa ń lọ sínú ìtànṣán náà, lẹ́yìn náà wọ́n á jáde kúrò nínú ìtànṣán náà. Nígbà tí àwọn ìlà iná mànàmáná bá ń lọ sínú ìtànṣán náà bíi pé agbára òdì kan wà nínú ìtànṣán náà, ìtànṣán iná mànàmáná náà máa ń lọ sí òdì. Ní ọ̀nà míì, nígbà tí àwọn ìlà iná mànàmáná bá ń lọ kúrò nínú ìtànṣán náà bíi pé agbára òdì kan wà nínú ìtànṣán náà, ìtànṣán iná mànàmáná náà máa ń lọ sí òdì kan. Ní ọ̀nà tó dára, tí iye àwọn ìlà iná mànàmáná tó ń wọ inú ìtànṣán náà bá dọ́gba pẹ̀lú iye àwọn ìlà iná mànàmáná tó ń jáde láti inú ìtànṣán náà, ìtànṣán iná mànàmáná tó ń jáde jẹ́ òdo. Ní ọ̀nà tó pọ̀, ìtànṣán iná mànàmáná tó ń kọjá nínú ìtànṣán náà ni a máa ń ṣírò ní ọ̀nà yìí: ìtànṣán iná mànàmáná tó ń wọlé = F 1 = – EA cos 0 o = – EA (1) = -EA àti ìtànṣán iná mànàmáná tó ń jáde = F 2 = + EA cos 0 o = + EA (1) = + E A. Àròpọ̀ ìtànṣán iná mànàmáná náà ni F = – F 1 + F 2 = -EA + EA = 0.
Láti inú àwọn ìṣirò tí a ti ṣe lókè yìí, a parí èrò sí pé gbogbo ìṣàn iná mànàmáná tí ó ń kọjá nínú ìtànṣán náà gẹ́gẹ́ bí a ṣe rí i nínú àwòrán òkè yìí jẹ́ òdo. A lè sọ pé gbogbo ìṣàn iná mànàmáná náà jẹ́ òdo nítorí pé kò sí ìṣàn iná mànàmáná nínú ìtànṣán náà. Nítorí náà, tí kò bá sí ìṣàn iná mànàmáná nínú ojú tí a ti pa mọ́ bíi ìtànṣán, àwọn kúbù, àwọn síríìlì, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ, gbogbo ìṣàn iná mànàmáná náà jẹ́ òdo. Kí ló máa ṣẹlẹ̀ tí ìṣàn iná mànàmáná bá wà lórí ojú tí a ti pa mọ́?
Ká sọ pé agbára iná mànàmáná kan wà láàárín bọ́ọ̀lù náà, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán tó wà ní ẹ̀gbẹ́ náà. A ṣàpèjúwe àwọn ìlà mẹ́rin ti pápá iná mànàmáná gẹ́gẹ́ bí àwọn ìlà àwọn pápá iná mànàmáná mìíràn tí wọ́n ń lọ láti àárín bọ́ọ̀lù náà ní ìpele sí ojú bọ́ọ̀lù náà. Ìlà kọ̀ọ̀kan dúró ní ìpele kan náà sí ojú bọ́ọ̀lù náà, nípasẹ̀ èyí tí ó fi ṣe igun 0o pẹ̀lú ìlà déédé kan tí ó dúró ní ìpele kan sí ojú bọ́ọ̀lù náà.
Ìṣàn iná mànàmáná lórí bọ́ọ̀lù náà: Φ = E A.
Fọ́múlá agbára pápá iná mànàmáná ni E = kq / r 2 , àti ìdọ́gba ti agbègbè ojú ilẹ̀ ti sàlà náà ni A = 4 pr 2 kí fọ́múlá ìṣàn iná mànàmáná náà lè yípadà sí:
Tí agbára ìgbóná tí ó wà láàárín bọ́ọ̀lù náà bá jẹ́ + 2Q, ìṣàn iná mànàmáná tí ó wà lórí bọ́ọ̀lù náà jẹ́
Ní ìbámu pẹ̀lú àgbékalẹ̀ ìṣàn iná mànàmáná, a parí èrò sí pé tí agbára iná mànàmáná bá wà ní ojú ilẹ̀ onígun tí a ti pa,
Iye ìṣàn iná mànàmáná lórí bọ́ọ̀lù náà kò sinmi lórí ìwọ̀n tàbí rédíọ̀mù bọ́ọ̀lù náà. Ìwọ̀n ìṣàn iná mànàmáná náà jẹ́ ìlọ́po 4πk gbogbo ìṣàn iná mànàmáná nínú bọ́ọ̀lù náà, tàbí ìlọ́po 1/ε o gbogbo ìṣàn iná mànàmáná nínú bọ́ọ̀lù náà.
Ẹyọ ìṣàn iná mànàmáná
Fọ́múlá ìpìlẹ̀ ti ìṣàn iná mànàmáná ni F = EA, níbi tí E jẹ́ agbára pápá iná mànàmáná àti A jẹ́ agbègbè ojú. Ẹ̀yà pápá iná mànàmáná ni Newton fún Coulomb (N/C), àti ẹ̀yà agbègbè ojú ilẹ̀ ni mítà onígun mẹ́rin (m2 ) kí ẹ̀yà ìṣàn iná mànàmáná náà lè jẹ́ mítà onígun mẹ́rin Newton fún Coulomb (Nm 2 /C).
