Fluxo eléctrico
Imagine um campo eléctrico E a passar por uma superfície. Considere uma área infinitesimal (dA) nessa superfície, através da qual E permanece constante. Assumir também que o ângulo entre E e dA é i. O fluxo eléctrico é definido como EdAcos(i). E e dA são vectores. O fluxo é o produto pontilhado de E e dA. Usando notação vectorial completa, o fluxo eléctrico d Φ E {\i1}displaystyle d\i _E},}
através de uma pequena área d A {\i1}displaystyle d\i}mathbf {A} }
é dada por
d Φ E = E ⋅ d A {\i1}displaystyle d\i _{E}=mathbf {E} \cdot d\mathbf {A} } 
O fluxo eléctrico sobre uma superfície S é, portanto, dado pela integral da superfície:
Φ E = ∫ S E ⋅ d A {\i1}displaystyle {\i}=int _{\i}mathbf {\i} \cdot d\mathbf {A} } 
onde E é o campo eléctrico e dA é uma área diferencial na superfície S {\displaystyle S}
com uma superfície virada para fora normal definindo a sua direcção.
Para uma superfície gaussiana fechada, o fluxo eléctrico é dado por:
Φ E = ∮ S E ⋅ d A = Q S ϵ 0 {\\i1}phi _{\i}==ponto _{\i}mathbf {\i} \cdot d\mathbf {A} ={Q_S} {Q_S}{epsilon _{0}}}} 
onde QS é a carga líquida encerrada pela superfície (incluindo tanto a carga livre como a carga vinculada), e ε0 é a constante eléctrica. Esta relação é conhecida como a lei de Gauss para o campo eléctrico na sua forma integral e é uma das quatro equações de Maxwell.
O fluxo eléctrico não é afectado por cargas que não se encontram dentro da superfície fechada. Mas o campo eléctrico líquido, E, na equação da Lei de Gauss, pode ser afectado por cargas que se encontram fora da superfície fechada. A Lei de Gauss é verdadeira em todas as situações, mas as pessoas só a podem utilizar para calcular quando existem altos graus de simetria no campo eléctrico. Exemplos incluem a simetria esférica e cilíndrica. Caso contrário, os cálculos são demasiado difíceis de fazer à mão e devem ser feitos por computador.
O fluxo eléctrico tem unidades SI de volt metros (V m), ou, equivalentemente, newton metros quadrados por coulomb (N m2 C-1). Assim, as unidades de base SI de fluxo eléctrico são kg-m3-s-3-A-1.
Páginas relacionadas
Perguntas e Respostas
P: O que é fluxo elétrico?
R: Fluxo elétrico é o produto pontilhado de um campo elétrico, E, e uma área diferencial sobre uma superfície, dA.
P: Como é calculado o fluxo elétrico?
R: O fluxo elétrico pode ser calculado usando a equação EdAcos(i), onde E é o campo elétrico e dA é uma área infinitesimal na superfície, através da qual E permanece constante. O ângulo entre E e dA é i.
P: O que diz a Lei de Gauss para os campos elétricos?
R: A Lei de Gauss para campos elétricos diz que, para uma superfície fechada de Gauss, o fluxo elétrico através dela será igual à carga líquida contida por ela dividida pela constante elétrica (ε0). Essa relação é válida em todas as situações, mas só pode ser usada para calcular quando existem altos graus de simetria no campo elétrico.
P: Quais são alguns exemplos de situações de simetria onde a Lei de Gauss pode ser usada para calcular?
R: Exemplos incluem simetria esférica e cilíndrica.
P: O que são unidades SI de fluxo elétrico?
R: O fluxo elétrico tem unidades SI de volt metros (V m), ou newton metros quadrados por coulomb (N m2 C-1). As unidades de base SI de fluxo elétrico são kg-m3-s-3-A-1.
P: O fluxo elétrico depende de cargas fora de uma superfície fechada?
R: Não, o fluxo elétrico não é afetado por cargas que se encontram fora de uma superfície fechada; no entanto, elas podem afetar o campo elétrico líquido dentro dela.
