El flujo del campo
eléctrico a través de
cualquier superficie
cerrada es igual a la
carga q contenida
dentro de la superficie,
dividida por la constante
ε0.
La superficie cerrada
empleada para
calcular el flujo del
campo eléctrico se
denomina superficie
gaussiana.
Matemáticamente,
FORMULA
La ley de Gauss es una de las
ecuaciones de Maxwell, y está
relacionada con el teorema de la
divergencia, conocido también
como teorema de Gauss. Fue
formulado por Carl Friedrich Gauss
en 1835.
DEFINICIÓN
Cuando representamos un
campo eléctrico mediante
líneas de fuerza tenemos
que tener en cuenta que la
intensidad del mismo será
mayor cuanto más
numerosas y próximas se
encuentren las líneas.
Se define el flujo del
campo eléctrico como el
producto escalar del
vector intensidad de
campo por el vector
superficie .
El vector superficie se
caracteriza por: Módulo:
es el área de la superficie.
Dirección: es
perpendicular a la
superficie. Sentido:
arbitrario, pero fijo, si la
superficie es plana; si no
es plana, va dirigido de la
zona cóncava hacia la
zona convexa.
FORMULA
Φ es el flujo neto de
carga E→ es la
intensidad de campo
eléctrico S→ es un
diferencial del vector
de superficie (trozo
elemental de
superficie)
DEFINICIÓN
DEFINICIÓN
“La dirección de la densidad
de flujo D en un punto es la
dirección de las líneas de
flujo en ese punto, y su
magnitud es igual al
número de líneas de flujo
que atraviesan una
superficie normal a las
líneas, dividida entre el área
de la superficie”. Podemos
definir a D en el espacio
libre como:
D=Densidad de
flujo eléctrico
Q=Carga. Pi=3.1416
r^2=Distancia.
a=Punto.
Alrededor de 1837 Michael
Faraday realizó su famoso
experimento para analizar la
transmisión de cargas entre dos
esferas metálicas, una pequeña
y cargada dentro de otra más
grande y descargada, con un
material dieléctrico (que no
conduce, aislante) entre ellas.
Pudo comprobar que la carga de
la pequeña se transmitía a la
más grande
independientemente del
dieléctrico. A ese
“desplazamiento” de carga se le
denominó Flujo Eléctrico .
21.SUPERFICIE GAUSSIANA
22.APLICACIONES DE LA LEY DE GAUSS,PARA
DETERMINAR LA INTENSIDAD DE CAMPO
ELÉCTRONICO PRODUCIDO POR:
B.UNA ESFERA
D.UNA PLACA
E.DOS CARGAS
A.UNA CARGA
C.UN CONDUCTOR
DEFINICIÓN
es un área cerrada de tres dimensiones a través
de la cual un flujo o campo eléctrico es
calculado. La superficie es usada en conjunto
con la ley de Gauss (una consecuencia del
teorema de divergencia) que permite calcular la
carga eléctrica total contenida, debido a una
cierta distribución de cargas
desempeña un papel importante dentro de la
electrostática y del electromagnetismo ya que permite
calcular de forma simple el campo eléctrico debido a una
distribución de cargas cuando esta presenta buenas
propiedades de simetría.
En estos casos, suele resultar mucho mas simple usar la ley
de Gauss que obtener E por integración directa sobre la
distribución de cargas y porque la ley de Gauss constituye
una ley básica, no solo de la electrostática, sino del
electromagnetismo en general
De hecho, constituye una de las ecuaciones de
Maxwell (que son las ecuaciones que permiten
describir todos los fenómenos electromagnéticos).
En muchas ocasiones no
tenemos la cantidad total de
carga acumulada en un cuerpo,
pero sabemos de qué forma
aquella está distribuida por
unidad de longitud, de
superficie o de volumen. De
esta forma, sabiendo que
cantidad de carga tenemos por
cada una de estas unidades
podemos calcular la carga total.
Densidad lineal de carga
La densidad lineal de carga (λ) expresa la
cantidad de carga por unidad de longitud
(coulomb / metro).
λ = Densidad
lineal de carga
[C/m] Q = Carga
[C] l = Longitud
[m]
Densidad superficial de carga
La densidad superficial de carga (σ)
expresa la cantidad de carga por
unidad de superficie (coulomb /
metro cuadrado).
σ = Densidad superficial de
carga [C/m2] Q = Carga [C] s
= Superficie [m2]