Električni fluks

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди на претрагу

U elektromagnetizmu, električni fluks / električni tok ili elektrostatički fluks[1] (davno dielektrički tok ili klizni tok)[2] skalarna je fizička veličina koja predstavlja broj silnica električnog polja koje prolaze kroz određenu plohu (površ).[3] Električni fluks je direktno proporcionalan broju električnih silnica koje prolaze kroz zamišljenu (virtuelnu) plohu.[2] Preporučena oznaka je Φ ili Ψ, a mjerna jedinica voltmetar (Vm).[4]

Homogeno električno polje[уреди]

Ako je električno polje homogeno, električni fluks kroz plohu vektora površine je:[2]

gdje je

— vektor električnog polja (s jedinicom ),
— njegova jačina,
— površina plohe,
— ugao između linija električnog polja i normale na plohu površine .

Nehomogeno električno polje[уреди]

Za nehomogeno električno polje, električni fluks kroz malu plohu površine dat je preko sljedeće relacije:

(vektor električnog polja, , pomnožen komponentom vektora površine koja je okomita na električne silnice)

Električni fluks kroz plohu površine time je dat površinskim integralom:[4]

gdje je

— vektor električnog polja,
— izvod površine zatvorene plohe po kojoj se integriše, s normalom na plohu usmjerenom ka spolja koja određuje smjer vektora te površine.

Gausova ploha[уреди]

Za zatvorenu Gausovu plohu, električni fluks je dat sljedećom relacijom:[5]

gdje je

— vektor električnog polja,
— bilo koja zatvorena ploha,
— ukupni električni naboj koji se nalazi unutar zatvorene plohe ,
električna konstanta (univerzalna konstanta, takođe poznata i pod nazivom relativna permitivnost/permeabilnost/propustljivost vakuuma).
()

Ova jednačina predstavlja Gausov zakon za električno polje u integralnom obliku i jedna je od četiri Maksvelove jednačine.

Dok na električni fluks ne utiču naboji koji nisu zatvoreni („obgrljeni”) zatvorenom plohom, rezultujući vektor električnog polja, , u jednačini Gausovog zakona može biti pod uticajem naboja koji leže van zatvorene plohe. Iako Gausov zakon vrijedi za sve situacije, upotrebljiv je ponajviše za „sporedne” kalkulacije s visokim stepenima simetrije prisutne u električnom polju. Primjeri uključuju sferičnu i cilindričnu simetriju.

Sferna ljuska predstavlja jednu od „valjanih” Gausovih ploha

Izvođenje Gausovog zakona pomoću primjera sfere je sljedeće:



Ukupni električni fluks kroz trostranu prizmu (i bilo koju drugu zatvorenu plohu) u kojoj je ukupni električni naboj 0 C iznosi 0 Vm

Pomoću primjera trostrane prizme (slika desno) može se pokazati da je električni fluks kroz bilo koju zatvorenu plohu jednak nuli ukoliko je ukupni (rezultujući) električni naboj koji se nalazi unutar te zatvorene plohe takođe jednak nuli (za ), tj. kada je broj silnica električnog polja koje „uđu” u prostor ograničen plohom jednak broju silnica koje „izađu” iz tog prostora:


Mjerna jedinica[уреди]

SI jedinica električnog fluksa je voltmetar (),[2][4] ili, ekvivalentno, njutnmetar na kvadrat po kulonu ().[3] Time je SI jedinica za električni fluks izražena osnovnim jedinicama .

Dimenzionalna formula električnog fluksa je .

Vidi još[уреди]

Reference[уреди]

  1. ^ Catalá de Alemany, J. (1963). Física General (Nº Registro: V. 427 - 63. Depósito legal: V. 1.927 – 1963). Valencia: SABER – Entidad Española de Librería y Publicaciones.  (na jeziku: španski)
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 Šindelář, Václav; Smrž, Ladislav; Beťák, Zdeněk (1981). „IV. Veličiny odvozené, D. Elektřina a magnetismus”. Nová soustava jednotek. Odborná literatura pro učitele (3. izd.). Praha: Státní pedagogické nakladatelství. str. 319—320. 14-539-81.  (na jeziku: češki)
  3. 3,0 3,1 Edminister, Joseph A. (1979). „3. Flujo eléctrico y ley de Gauss”. Electromagnetismo. Serie Schaum. Valencia: McGraw-Hill, Bogotá. str. 202. ISBN 968-451-004-7.  (na jeziku: španski)
  4. 4,0 4,1 4,2 ČSN EN. 80000-6. Veličiny a jednotky – Část 6: Elektromagnetismus. Český normalizační institut. 2009. (na jeziku: češki)
  5. ^ Sedlák, Bedřich; Štoll, Ivan (1993). Elektřina a magnetismus (1. izd.). Praha: Academia a Karolinum. str. 120, 315. ISBN 80-200-0172-7.  (na jeziku: češki)

Literatura[уреди]

  • Яворский, Б. М.; Детлаф, А. А.; Милковская, Л. Б. (1968). Курс физики. „Т.2. Электричество и магнетиизм”. 3. izd. М: Высшая школа. str. 412. (na jeziku: ruski)

Spoljašnje veze[уреди]