Flujo Eléctrico Fisica II

Flujo elctricoEnelectromagnetismoelflujo elctrico, oflujo electrosttico,1es una cantidadescalarque expresa una medida delcampo elctricoque atraviesa una determinada superficie,2o expresado de otra forma, es la medida del nmero de lneas de campo elctrico que penetran una superficie. Su clculo para superficies cerradas se realiza aplicando laley de Gauss. Por definicin el flujo elctrico parte de lascargaspositivas y termina en las negativas, y en ausencia de las ltimas termina en elinfinito.2[editar]HistoriaMichael Faradayen un simple experimento para estudiar elcampo elctrico, lleg a la conclusin errnea de que existe algn tipo de flujo elctrico que parte de lascargas.El experimento consisti en dos esferas metlicas concntricas, separadas por undielctrico; la ms grande consistente en dos hemisferios que se podan unir fuertemente. Primero se carg la esfera pequea con unacarga elctricaconocida. Con el cuidado adecuado se coloc el dielctrico, y luego se arm la esfera grande. Al descargar la exterior y despus medir las cargas restantes en ambas esferas, result que ambas eran iguales en magnitudes. Esto es cierto para cualquier aislante.Faraday supuso que exista un flujo elctrico, y concluy que era proporcional a la carga. FueCarl Friedrich Gaussquin expres matemticamente esta relacin, dando lugar a la ley que lleva su nombre.[editar]ClculoEl flujo elctricoa travs de un rea infinitesimalviene dado por:(Ecuacin 1)(el campo elctrico,, multiplicado por la componente del rea perpendicular al campo).El flujo elctrico a travs de una superficieSes, por tanto, expresado por laintegral de superficie:(Ecuacin 2)dondees el campo elctrico yes el vector diferencial de superficie que corresponde a cada elemento infinitesimal de la superficie completaS.Para unasuperficie gaussianacerrada, el flujo elctrico viene dado por:(Ecuacin 3)donde QSes lacargaencerrada por la superficie (incluyendo ambas cargas, lalibrey lacarga superficial), y 0es lapermitividad elctrica. Esta relacin es conocida comoley de Gausspara el campo elctrico en su formaintegraly es una de las cuatroecuaciones de Maxwell.En estos casos se toma sistemticamente la direccin de los vectores y recordar que dicho vector tiene como mdulo el rea diferencial de ese elemento y direccin perpendicular al mismo. La direccin del vector es arbitraria, siempre que en todos los puntos salga de la superficie por la misma cara de sta; si de la ecuacin 3 resulta un flujo positivo, significa que atraviesaSen la misma direccin adoptado para los, y si es negativo, en direccin contraria. A cada lado, asignamos un signo, arbitrariamente. Se est hablando de flujo neto, del total, puesto que habr partes de la superficieSen que el flujo tendr direcciones diferentes, y por tanto se compensarn.[editar]UnidadesEl flujo elctrico en unidades delSistema Internacional(SI) se expresa en:voltiospormetro(V m), o, de forma equivalente,newtonpor metro al cuadrado porculombio(N m2C1).2Por lo tanto, las unidades bsicas del SI del flujo elctrico son: kgm3s3A1.De la definicin de flujo elctrico se puede concluir que una carga de un culombio genera un flujo total de un culombio.2

Flujo elctricoCuando uncampo elctricoatraviesa una superficie, se define al flujo elctrico como elproducto escalardel campo por la superficie. Mide de alguna manera las lneas de campo que atraviesan esa superficie.

Siendo el ngulo entre el vector normal al rea y el vectorcampo elctrico.

Como las superficies pueden no ser planas y los campos elctricos no uniformes, se resuelve con una integral. En caso de que el campo sea uniforme se saca Efuera de la integral.