Flujo Eléctrico (página 2)

El experimento consistió en dos esferas
metálicas concéntricas, separadas por un
dieléctrico; la más grande consistente en dos
hemisferios que se podían unir fuertemente. Primero se
cargó la esfera pequeña con un carga
eléctrica conocida. Con el cuidado adecuado se
colocó el dieléctrico, y luego se armó la
esfera grande.

Al descargar la exterior y después medir las cargas
restantes en ambas esferas, resultó que ambas eran iguales
en magnitud. Esto es cierto para cualquier aislante.

Faraday supuso que existía un flujo eléctrico, y
concluyó que era proporcional a la carga. Fue Carl
Friedrich Gauss quién expresó
matemáticamente esta relación, dando lugar a la
ley que lleva
su nombre.

Llamamos flujo eléctrico a través de una
superficie S a:

Donde es el
vector diferencial de superficie que corresponde a cada elemento
infinitesimal de la superficie completa S.

Hay que recordar que dicho vector tiene como módulo el
área diferencial de ese elemento y dirección perpendicular al mismo.

El sentido del vector es arbitrario, siempre que en todos los
puntos salga de la superficie por la misma cara de ésta;
si de la ecuación 1.1 resulta un flujo positivo, significa
que atraviesa S en el mismo sentido adoptado para los y si es negativo, en sentido
contrario.

A cada lado, asignamos un signo. Arbitrariamente, para
aclararnos. Hay que aclarar que se está hablando de 'flujo
neto', del total, puesto que habrá partes de la superficie
de S en que el flujo tendrá sentidos diferentes.

Si S fuera una superficie cerrada, pensemos en la superficie
de una peladilla.

En estos casos se toma sistemáticamente el sentido de
los vectores

Densidad de flujo eléctrico.

  Número de líneas de fuerza por
unidad de área de un campo
eléctrico, expresada por lo general en
coulombios/metro cuadrado.

Teorema de Gauss
y flujo Eléctrico

El concepto de flujo
tiene su origen en problemas de
mecánica de fluidos, como una manera de
cuantificar la cantidad de fluido que sale o entra por una
determinada superficie por unidad de tiempo. En
electrostática el flujo no mide nada
'material'; sin embargo, se puede imaginar que se mide el flujo
de un 'fluido eléctrico'.

Hay que tener cuidado de no llevar la analogía
demasiado literalmente.

Autor:

Gilber Carvajal