v2.0.9794.34739
Fizyka dla każdego
Pole elektryczne i magnetyczne — prawa całkowe · 1 min czytania

Prawo Gaussa — zadanie: ile strumienia przypada na jedną ścianę?

Opublikowano: 25.10.2026
Wyślij link e-mailem Własna poczta Komentarze: 0

Oceń ten artykuł: od 1 do 5 gwiazdek
(0 głosów) . Jeszcze nie oddano głosów.

Kliknij gwiazdkę, aby od razu oddać ocenę. Klawiaturą wybierz gwiazdkę klawiszem Tab i naciśnij Enter lub spację. Jeden głos na materiał z danej przeglądarki.

Ładunek punktowy Q = +3,0 nC leży w środku sześcianu o krawędzi 0,20 m, w próżni. Przyjmij ε₀ = 8,85·10⁻¹² F/m. a) Oblicz strumień całkowity i strumień przez jedną ścianę. b) Ładunek przesunięto o 0,060 m w stronę środka prawej ściany, pozostawiając go wewnątrz. Co wyznaczysz z samego prawa Gaussa, a co wymaga dodatkowego obliczenia pola?

Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
Wskazówka

W położeniu centralnym sześć ścian jest równoważnych przez obroty. Pole nie jest jednak stałe na pojedynczej ścianie. Po przesunięciu źródła równoważność ścian znika.

Rozwiązanie

1. Strumień całkowity

\Phi_E=\frac{3{,}0\cdot10^{-9}}{8{,}85\cdot10^{-12}}\approx339\ \mathrm{V\,m}.

Sześcian jest powierzchnią zamkniętą. Nie potrzebujemy średniej odległości od ładunku ani pola zastępczej sfery.

2. Równe wkłady ścian wynikają z symetrii

Odpowiedni obrót wokół środka przenosi dowolną ścianę na inną i pozostawia źródło na miejscu. Sześć całkowitych wkładów jest więc jednakowych:

\Phi_{\mathrm{sciana}}=\frac{Q}{6\varepsilon_0}\approx56{,}5\ \mathrm{V\,m}.

Nie oznacza to stałego E na ścianie. Przy jej środku pole jest prostopadłe, przy narożnikach pochylone i ma inną wartość. Symetria porównuje całe ściany, nie wszystkie punkty jednej ściany.

3. Po przesunięciu znamy sumę

Ładunek nadal pozostaje wewnątrz objętości, więc suma wynosi około 339 V·m. Prawa ściana leży teraz bliżej źródła i nie jest równoważna lewej. Podział sumy przez sześć przestaje być uzasadniony.

Aby wyznaczyć wkład konkretnej ściany, trzeba scałkować normalną składową pola Coulomba lub obliczyć kąt bryłowy, pod jakim widać ścianę ze źródła. Wszystkie sześć wkładów ponownie musi sumować się do Q/ε₀. Prawo Gaussa nadal jest prawdziwe; zmieniła się możliwość jego uproszczenia.

Powiązana teoria

Strumień elektryczny i prawo Gaussa: co wynika z symetrii?

Dalsza lektura

Materiał referencyjny

Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »

Ostatnie materiały autora

Wszystkie materiały autora »

Komentarze (0)

Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.

Dodaj komentarz

Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto

Emotikony

Zaznacz tekst i wybierz formatowanie lub użyj Ctrl/Cmd+B, I, U w polu komentarza. Znaczniki HTML nie są wykonywane.

Wybór wszystkich komentarzy obejmuje odpowiedzi. Powiadomienia wymagają potwierdzenia adresu; zrezygnujesz z nich przez link w wiadomości.

← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Nie znalazłeś szukanego materiału? Napisz do nas — pomóż nam rozwijać Fizykę dla każdego.