(semelhante ao fluxo de água vA) FLUXO ELÉCTRICO O fluxo eléctrico é uma grandeza proporcional ao número das linhas do campo eléctrico que entram numa superfície O número de linhas N por unidade de área (densidade das linhas) é proporcional à intensidade do campo eléctrico que o número de linhas que entram a superfície da área A é proporcional ao produto EA (semelhante ao fluxo de água vA) O produto EA é chamado de fluxo eléctrico Unidades no SI:
Quando a superfície A não for perpendicular ao campo eléctrico (figura b) θ é um ângulo entre o campo eléctrico e a normal à superfície. θ θ = 0 a superfície é perpendicular ao campo e o fluxo eléctrico é máximo. θ = 90 a superfície é paralela ao campo e o fluxo eléctrico é zero.
Definição geral do fluxo eléctrico através duma superfície Fluxo eléctrico através de uma pequena superfície ou Definição geral do fluxo eléctrico
Fluxo eléctrico duma superfície fechada representa uma integral sobre uma superfície fechada. é a componente do campo eléctrico normal à superfície. quando existe mais linhas saindo do que entrando na superfície. quando existe mais linhas entrando do que saindo da superfície.
LEI DE GAUSS Através da Lei de Gauss podemos calcular o campo eléctrico para distribuições simétricas de cargas em problemas mais complexos. Consideramos uma carga pontual positiva q situada no centro de uma superfície esférica de raio r, As linhas do campo irradiam para fora e, portanto, são perpendiculares à superfície em cada ponto é um vector que representa um elemento local de área O fluxo através da pequena área é O fluxo resultante através de toda a superfície Como E é constante sobre toda a superfície
módulo do campo eléctrico em toda a parte da superfície esférica área da superfície esférica Substituindo na expressão do fluxo teremos como É um resultado que não depende de r e diz que o fluxo resultante através duma superfície esférica é proporcional à carga q no interior da superfície
Superfícies fechadas de várias formas englobando uma carga q é uma representação matemática do fato de que: O fluxo resultante é proporcional ao número de linhas do campo O número de linhas do campo é proporcional à carga no interior da superfície Toda linha do campo a partir da carga tem de atravessar a superfície Superfícies fechadas de várias formas englobando uma carga q o número de linhas do campo eléctrico através da superfície esférica S1 = ao número de linhas do campo eléctrico através das superfícies não esféricas S2 e S3. Portanto, é razoável concluir que o fluxo resultante através de qualquer superfície fechada é independente da forma dessa superfície O fluxo resultante através de qualquer superfície fechada que envolve uma carga pontual q é dado por
Uma carga pontual localizada no exterior duma superfície fechada O número de linhas entrando na superfície é igual ao número de linhas saindo da superfície O fluxo eléctrico resultante através de uma superfície fechada que não engloba nenhuma carga é nulo No caso de haver muitas cargas pontuais dentro da superfície pode-se generalizar: A Lei de Gauss afirma que o fluxo resultante através de qualquer superfície fechada é onde qint representa a carga líquida no interior da superfície e , o campo eléctrico em qualquer ponto sobre a superfície. A LEI DE GAUSS AFIRMA QUE O FLUXO ELÉCTRICO RESULTANTE ATRAVÉS DE QUALQUER SUPERFÍCIE FECHADA É IGUAL À CARGA LÍQUIDA DENTRO DA SUPERFÍCIE DIVIDIDA POR 0 Esta técnica é adequada para calcular o campo eléctrico nas situações onde o grau de simetria é elevado