Resumen
6.1 Flujo eléctrico
- El flujo eléctrico que atraviesa una superficie es proporcional al número de líneas de campo que la atraviesan. Observe que esto significa que la magnitud es proporcional a la porción del campo perpendicular al área.
- El flujo eléctrico se obtiene evaluando la integral de superficie donde la notación utilizada aquí es para una superficie cerrada S.
6.2 Explicar la ley de Gauss
- La ley de Gauss relaciona el flujo eléctrico a través de una superficie cerrada con la carga neta dentro de esa superficie, donde es la carga total dentro de la superficie gaussiana S.
- Todas las superficies que incluyen la misma cantidad de carga tienen el mismo número de líneas de campo que la cruzan, independientemente de la forma o el tamaño de la superficie, siempre que las superficies encierren la misma cantidad de carga.
6.3 Aplicación de la ley de Gauss
- Para una distribución de carga con ciertas simetrías espaciales (esférica, cilíndrica y plana), podemos calcular una superficie gaussiana sobre la que , donde E es constante sobre la superficie. El campo eléctrico se determina entonces con la ley de Gauss.
- Para la simetría esférica, la superficie gaussiana es también una esfera, y la ley de Gauss se simplifica a .
- Para la simetría cilíndrica, utilizamos una superficie cilíndrica de Gauss, y hallamos que la ley de Gauss se simplifica a .
- Para la simetría plana, una superficie gaussiana conveniente es una caja que penetra en el plano, con dos caras paralelas al plano y el resto perpendiculares, resultando la ley de Gauss .
6.4 Conductores en equilibrio electrostático
- El campo eléctrico dentro de un conductor desaparece.
- Cualquier exceso de carga colocado en un conductor reside enteramente en la superficie del mismo.
- El campo eléctrico es perpendicular a la superficie de un conductor en cualquier lugar de esa superficie.
- La magnitud del campo eléctrico justo por encima de la superficie de un conductor viene dada por .