Wat is Flux van het veld? — Natuurkunde

Definitie 26.9 Universitaire natuurkunde — jaar 1 · Hoofdstuk 26 — Elektrostatica: het veld en de wet van Gauss

Verdeel een oppervlak $S$ in kleine elementen met oppervlakte $\dd S$ , elk met een eenheidsnormaal $\vect n$ (bij een gesloten oppervlak de buitennormaal). De flux van $\vect E$ door $S$ is de som

\Phi = \sum \vect E\cdot\vect n\,\dd S = \sum E_n\,\dd S \qquad (\mathrm{V}\,\mathrm{m}):

de normale component van het veld gewogen met de oppervlakte — het “aantal veldlijnen” dat $S$ kruist, positief geteld wanneer zij langs $\vect n$ kruisen.

Het veld van een geladen bol tegen de afstand tot zijn middelpunt: lineair binnenin en als 1/r2 erbuiten wanneer de lading het volume vult (doorgetrokken); nul binnenin en hetzelfde erbuiten wanneer zij op het oppervlak zit (gestippeld). Buiten onderscheidt niets de bol van een puntlading in haar middelpunt. — Het veld van een geladen bol tegen de afstand tot zijn middelpunt: lineair binnenin en als $1/r^2$ erbuiten wanneer de lading het volume vult (doorgetrokken); nul binnenin en hetzelfde erbuiten wanneer zij op het oppervlak zit (gestippeld). Buiten onderscheidt niets de bol van een puntlading in haar middelpunt.

Superpositie voor twee tegengestelde vlakken. Links: de homogene velden van elk vlak afzonderlijk (rood vanaf het positieve, blauw naar het negatieve toe). Rechts: hun som, / _0 in de spleet en nul elders. — Superpositie voor twee tegengestelde vlakken. Links: de homogene velden van elk vlak afzonderlijk (rood vanaf het positieve, blauw naar het negatieve toe). Rechts: hun som, $\sigma/\varepsilon_0$ in de spleet en nul elders.

Voorbeelden

Voorbeeld 26.13 (Twee vlakken: de vlakke condensator)

Twee evenwijdige vlakken die $+\sigma$ en $-\sigma$ dragen: elk wekt $\sigma/2\varepsilon_0$ op, van zich af gericht (naar zich toe bij het negatieve). Tussen de vlakken tellen de twee velden op tot $\sigma/\varepsilon_0$ , gericht van $+$ naar $-$ ; erbuiten heffen zij elkaar op. Met $\sigma = 1\,\text{µ}\mathrm{C}/\mathrm{m}^{2}$ is $E = 10^{-6}/8.85 \times 10^{-12} = 1.1 \times 10^{5}\,\mathrm{V}/\mathrm{m}$ ertussen en nul erbuiten: het veld van een geladen condensator zit opgesloten in zijn spleet (Hoofdstuk 27).

Lees in het hoofdstuk →

Voorbeelden

Verwante begrippen