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Cualitativamente, el flujo eléctrico a través de una superficie es la descripción de si el campo eléctrico apunta hacia la superficie o en sentido contrario. Esto se utilizó para formular un enunciado cualitativo de la ley de Gauss: el flujo eléctrico neto a través de una superficie cerrada es directamente proporcional a la carga neta en el interior de esa superficie.
Análisis del flujo volumétrico;
Análisis del flujo volumétrico;
Cuando el área es perpendicular a la velocidad del flujo v y la velocidad del flujo es la misma en todos los puntos del fluido, la taza de flujo volumétrico dV/dt es el área A multiplicada por la velocidad del flujo v :
Cuando el rectángulo se encuentra inclinado un ángulo (tita) de manera que su cara no es perpendicular a el área que se toma en cuenta es la de la silueta que se genera al mirar en la dirección de Esta área, que se indica en color rojo y se denota con A (perpendicular) en la figura b, es la proyección del área A sobre una superficie perpendicular a v.
La tasa de flujo volumétrico a través de A es:
Si el ángulo es de 90°, dV/dt = 0; el alambre rectangular presenta su borde al flujo, por lo que ningún fluido pasa a través suyo. Asimismo, v cos del ángulo es la componente del vector perpendicular al plano del área A.
Si se llama a esta componente, la tasa de flujo volumétrico queda así:
También podemos escribir la taza de flujo volumétrico como un producto escalar entre v y A;
- FLUJO DE UN CAMPO ELÉCTRICO UNIFORME
Para definir el flujo eléctrico cambiamos en la ecuación volumétrica la v por el campo eléctrico (E).
Representaremos al flujo eléctrico como las líneas de campo que pasan a través de A.
A mayor área (A) mayor será el número de líneas de campo eléctrico (E) que cruzan por dicha área, lo cual aumenta el flujo eléctrico.
TRES CASOS DE FLUJO ELÉCTRICO SOBRE UNA SUPERFICIE PLANA
TRES CASOS DE FLUJO ELÉCTRICO SOBRE UNA SUPERFICIE PLANA
a) El área (A) plana es perpendicular al campo eléctrico (E)
b) El área (A) plana está inclinada con respecto al campo eléctrico (E). Las líneas de campo son menos en este caso, y el área que tomamos en cuenta en la silueta que se observa al mirar en dirección al campo (E). Dicha área A (perpendicular) es igual al área (A) por el coseno del ángulo.
c) Si el área está de perfil respecto del campo, E y A son perpendiculares y el flujo es igual a cero.
La unidad del SI para el flujo eléctrico es 1 N . m^2/C.
La dirección de un vector de área se puede representar con A empleando un vector unitario n perpendicular al área; n significa “normal”. De esta forma;
- FLUJO DE UN CAMPO ELÉCTRICO NO UNIFORME
Si el campo eléctrico (E) varía de un punto a otro del área (A) significa que No es uniforme. Esto también ocurre si el área (A) es curvo.
En este caso se divide A en muchos elementos pequeños dA, cada uno de los cuales tiene un vector unitario n perpendicular a él, y un vector de área dA=n.dA. El flujo eléctrico se calcula a través de cada elemento y los resultados se integran para obtener el flujo total:
Esta integral se llama integral de superficie de la componente en el área.
EJEMPLOS:
EJEMPLOS:
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