Flujo eléctrico

Michael Faraday en un simple experimento para estudiar el campo eléctrico, llegó a la conclusión errónea de que existe algún tipo de flujo eléctrico que parte de las cargas.

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 magnitudes. 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:

${\Phi }_{E}=\oint _{S}{\vec {E}}\cdot d{\vec {A}}$ (Ecuacion 1.1)

donde $d{\vec {A}}$ 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 ecuacion 1.1 resulta un flujo positivo, significa que atraviesa S en el mismo sentido adoptado para los $d{\vec {A}}$, 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 sistematicamente el sentido de los vectores

Véase también

• Ley de Gauss