Header Ads

التدفق الكهربائي ( الكهربي ) أو الفيض الكهربائي خلال مساحة سطح معين

 التدفق الكهربائي ( الكهربي )  أو الفيض الكهربائي خلال مساحة سطح معين
تدفق كهربائي مجال كهربائي

تخيل انك وضعت صفيحة ذات مساحة معينة في مجال كهربائي وانك استطعت ان تحسب عدد خطوط المجال الكهربائي التي تقطع وحدة المساحة بشكل عمودي عليه فعندئذ نقول بانك استطعت ان تحسب مقدار التدفق الكهربائي .

س :  ما هو المقصود بالتفق الكهربائي ؟جـ ) وهو عدد خطوط المجال الكهربائي التي تقطع وحدة المساحة بشكل عمودي عليه ويعرف رياضيا كما يلي :
φ = مـ . أ = مـ أ جتاθ
حيث ان
φ : التدفق الكهربائي
مـ : شدة المجال الكهربائي
أ : مساحة السطح
θ : الزاوية المحصورة بين الخطوط المجال و العمودي على السطح 


ملاحظة: الزاوية المطلوبة ليست بين خطوط المجال والسطح نفسه انما بين خطوط المجال والعمودي على السطح انظر الشكل

ملاحظة : العمودي على السطح ( متجه المساحة ) يكون دائما عموديا على السطح الى الخارج انظر الشكل


بناءا على مسبق يمكن ان نستنتج ثلاث حالات او قواعد عامة على التدفق وهي
1.   يكون التدفق موجبا اذا كانت الزاوية اقل من 90درجة (تكون خطوط المجال خارجة من السطح)
2.  يكون التدفق سالبا اذا كانت الزاوية اكبر من 90درجة (تكون خطوط المجال داخلة في السطح)
3.  يكون التدفق مساويا للصفر اذا كانت الزاوية 90 درجة.

س : ما هي وحدة التفق الكهربائي ؟
من قانون التفق نجد ان
φ = مـ . أ = نيوتن. م2/ كولوم
                        ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
س : اذكر العوامل التي يعتمد عليها التفق الكهربائي ؟
1.      شدة المجال الكهربائي ( طردي )
2.      مساحة السطح الذي يخترقة المجال الكهربائي ( طردي )
3.      الزاوية المحصورة بين خطوط المجال الكهربائي والعمودي على السطح
----------------------------------------------
مثال 1 : في الاشكال التالية اوجد مقدار المجال الكهربائي اذا علمت ان مساحة السطح 2م2 وانه مغمور في مجال كهربائي مقداره 4 نيوتن/ كولوم :

1)      

2)         
3)       
الحـــــــــــــــــل :
      1 ) φ = مـ . أ = مـ أ جتاθ
                        φ = (4).(2).جتا صفر
                        φ = 8 نيوتن. م2/ كولوم

                        2 ) φ = مـ . أ = مـ أ جتاθ
                                    φ = (4).(2).جتا 90
                                    φ = صفر

                        3 ) φ = مـ . أ = مـ أ جتاθ
                                    φ = (4).(2).جتا 90
                                    φ = 7 نيوتن. م2/ كولوم
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
مثال 2 : اسطوانة منتظمة الشكل مساحة قاعدتها 10سم2مغمورة في مجال كهربائي منتظم مقداره 6 نيوتن/ كولوم كما في الشكل اوجد ما يلي  :
  1. التدفق الداخل في السطح؟
  2. التدفق الخارج من السطح ؟
  3. التدفق على الوجه الجانبي للاسطوانة ؟
  4. التدفق الكلي خلال السطح ؟






لاحظ انه لابد من التحويل الى النظام العالمي للوحدات حتى نستطيع استخدام وحدة التدفق

1.      التدفق الداخل في السطح
φ = مـ . أ = مـ أ جتاθ
φ = (6)(10 × 10-2) جتا 180
φ = - 60 × 10-2 نيوتن. م2/ كولوم


2.      التدفق الخارج من السطح
φ = مـ . أ = مـ أ جتاθ
φ = (6)(10 × 10-2) جتا صفر
φ = 60 × 10-2 نيوتن. م2/ كولوم

3.      التدفق على الوجه الجانبي
φ = مـ . أ = مـ أ جتاθ
φ = (6)(10 × 10-2) جتا 90
φ = صفر
      4. التدفق الكلي
                  φكلي= φداخل + φخارج + φ جانبي
                  φكلي = (- 60 × 10-2) + ( 60 × 10-2) + صفر
             φكلي = صفر

قاعدة : التدفق الكلي خلال اي سطح مغلق يكون دائما مساويا للصفر 
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
مثال 3 : حلقة دائرية نصف قطرها 10سم موضوعة في مجال كهربائي منتظم شدته 4 نيوتن / كولوم اوجد التدفق الكهربائي خلال الحلقة في الحالات التالية :
1.      موازية للمجال الكهربائي ؟
2.      العمودي على الحلقة يصنع زاوية 60 درجة مع خطوط المجال ؟
3.      عمودية على المجال؟

الحل :    اولا لابد من معرفة مساحة الحلقة وذلك بتطبيق قانون الماحة للدائرة لان الحلقة عندما تنظر اليها يكونه شكلها علة شكل دائرة
                        أ = π نق2                                 أ =باي (10 × 10-2)
                        أ = 10π × 10-2  م2
            1.  عندما تكون الحلقة موازية للمجال هذا يعني ان العمودي على سطح الحلقة يصنع زاوية 90 درجة مع خطوط المجال الكهربائي وبتطبيق قانون التدفق نحصل على :
                        φ = مـ . أ = مـ أ جتاθ
                         φ = (4)(π10 × 10-2) جتا 90
                        φ = صفر

            2.         φ = مـ . أ = مـ أ جتاθ
                         φ = (4)(π10 × 10-2) جتا 60
φ = 20 π × 10-2 نيوتن. م2/ كولوم

            3. عند عندما تكون الحلقة عمودية على للمجال هذا يعني ان العمودي على سطح الحلقة يصنع زاوية صفر مع خطوط المجال الكهربائي (موازي لخطوط المجال) وبتطبيق قانون التدفق نحصل على :
                        φ = مـ . أ = مـ أ جتاθ
                        φ = (4)(π10 × 10-2) جتا صفر
                        φ = 40π × 10-2 نيوتن. م2/ كولوم
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الموضوع من إعداد محمد أحمد مكاوي( المختصر في الفيزياء ) 
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
شارك زملاءك لتصكم مواضيعنا القادمة إن شاء الله تعالى

ليست هناك تعليقات

يتم التشغيل بواسطة Blogger.