Flujo del campo eléctrico y Ley de Gauss

El flujo del campo eléctrico se define de manera análoga al flujo de masa. El flujo de masa a través de una superficie S se define como la cantidad de masa que atraviesa dicha superficie por unidad de tiempo.

El campo eléctrico puede representarse mediante unas líneas imaginarias denominadas líneas de campo y, por analogía con el flujo de masa, puede calcularse el número de líneas de campo que atraviesan una determinada superficie. Conviene resaltar que en el caso del campo eléctrico no hay nada material que realmente circule a través de dicha superficie.

Una superficie puede ser representada mediante un vector dS de módulo el área de la superficie, dirección perpendicular a la misma y sentido hacia afuera de la curvatura. El flujo del campo eléctrico es una magnitud escalar que se define mediante el producto escalar:

Cuando la superficie es paralela a las líneas de campo (figura (a)), ninguna de ellas atraviesa la superficie y el flujo es por tanto nulo. E y dS son en este caso perpendiculares, y su producto escalar es nulo.

Cuando la superficie se orienta perpendicularmente al campo (figura (d)), el flujo es máximo, como también lo es el producto escalar de E y dS.

Ley de Gauss

La ley de Gauss establece que el flujo eléctrico total a través de cualquier superficie cerrada (una superficie que contiene un volumen definido) es proporcional a la carga eléctrica total (neta) dentro de la superficie. Comenzaremos con el campo de una sola carga puntual q. Las líneas de campo radian igualmente en todas direcciones.

 Metodo para resolver problemas por la ley de Gauss

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Aislantes y Conductores

Los cuerpos, según su capacidad de trasmisión de la corriente eléctrica, son clasificados enconductores y aisladores.

Conductores

Conductores son los que dejan traspasar a través de ellos la electricidad.
Entre éstos tenemos a los metales como el cobre.
En general, los metales son conductores de la electricidad.

Aisladores

Aisladores o malos conductores, son los que no permiten el paso de la corriente eléctrica, ejemplo: madera, plástico, etc.

La pila es un sistema que transforma la energía química en energía eléctrica. En el interior de la pila se está produciendo una reacción química entre el cinc (metal) y un ácido, que genera el flujo de electricidad.

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Cargas Electricas,Ley de Coulomb y Campo electrico

Carga: es cualquier cuerpo que posea electricidad.


Propiedades:

• Existen dos tipos de cargas :

Positivas(+), protones.


Negativas(-), electrones.

•  Objetos que contienen el mismo signo, se repelen, y objetos de cargas contrarias se atraen.

•  La carga se mantiene. En la electrificacion no se esta creando carga, solo se esta transportando, de un lugar a otro manteniendo la carga total.

Caracteristicas:

• Electrificacion: es la perdida o ganancia de electrones de un objeto.
• todos los cuerpos son neutros, contienen cargas iguales de los dos tipos
• Cuando se frotan, la carga es transferida de un cuerpo a otro.

LEY DE COULOMB

C.Coulomb fue el primero que estudio las fuerzas eléctricas, y llegó a a la conclusión:


La fuerza de repulsión o atracción de dos cuerpos con carga eléctrica diminuía con el cuadrado de las distancia.


Esta fuerza, defendía de la cantidad de carga eléctrica de los cuerpos y del medio donde se encontraban.

- La fuerza con que se repelen o atraen dos cargas en reposo es igual al producto de las cargas dividido entre el cuadrado de la distancia que hay entre ellas, todo multiplicado por la constante del medio en que se encuentre.

1. F es el valor de la repulsión o atracción de las dos cargas. Su unidad es el newton ( N )
2. K es la constante variable del medio. Si se trata del vacío.
3. q son las cargas que interactúan. Se miden en culombios ( C )
4. d se refiere a la distancia entre las q. Su unidad es el metro ( m )

En culombios, los valores de electrón y protón son:

CAMPO ELÉCTRICO

- Denominamos campo eléctrico, a la región del espacio en la que una carga electrizada situada en un punto de ese espacio experimenta una fuerza eléctrica.



- La intensidad de un campo eléctrico lo resumimos como la fuerza ( F ) que experimenta la unidad de carga positiva (+) si se sitúa en el campo eléctrico.

Lineas de Campo electrico

Es posible conseguir una representación gráfica de un campo de fuerzas empleando las llamadas líneas de fuerza. Son líneas imaginarias que describen, si los hubiere, los cambios en dirección de las fuerzas al pasar de un punto a otro. En el caso del campo eléctrico, puesto que tiene magnitud y sentido, se trata de una cantidad vectorial, y las líneas de fuerza o líneas de campo eléctrico indican las trayectorias que seguirían las partículas positivas si se las abandonase libremente a la influencia de las fuerzas del campo. El campo eléctrico será un vector tangente a la línea de fuerza en cualquier punto considerado.

Las propiedades de las líneas de campo se pueden resumir en:

• El vector campo eléctrico es tangente a las líneas de campo en cada punto.
• Las líneas de campo eléctrico son abiertas; salen siempre de las cargas positivas o del infinito y terminan en el infinito o en las cargas negativas.
• El número de líneas que salen de una carga positiva o entran en una carga negativa es proporcional a dicha carga.
• La densidad de líneas de campo en un punto es proporcional al valor del campo eléctrico en dicho punto.
• Las líneas de campo no pueden cortarse. De lo contrario en el punto de corte existirían dos vectores campo eléctrico distintos.
• A grandes distancias de un sistema de cargas, las líneas están igualmente espaciadas y son radiales, comportándose el sistema como una carga puntual.

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