O que é Fluxo do campo? — Física

Definição 26.9 Física universitária — 1.º ano · Capítulo 26 — Eletrostática: o campo e a lei de Gauss

Corte uma superfície $S$ em pequenos elementos de área $\dd S$ , cada um com uma normal unitária $\vect n$ (para uma superfície fechada, a normal para fora). O fluxo de $\vect E$ através de $S$ é a soma

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

a componente normal do campo ponderada pela área — o “número de linhas de campo” que atravessam $S$ , contadas positivamente quando cruzam no sentido de $\vect n$ .

O campo de uma esfera carregada em função da distância ao seu centro: linear dentro e em 1/r2 fora quando a carga preenche o volume (traço cheio); nulo dentro e o mesmo fora quando ela está na superfície (tracejado). Do lado de fora, nada distingue a esfera de uma carga pontual no seu centro. — O campo de uma esfera carregada em função da distância ao seu centro: linear dentro e em $1/r^2$ fora quando a carga preenche o volume (traço cheio); nulo dentro e o mesmo fora quando ela está na superfície (tracejado). Do lado de fora, nada distingue a esfera de uma carga pontual no seu centro.

Superposição para duas folhas opostas. À esquerda: os campos uniformes de cada folha isolada (em vermelho, o da positiva; em azul, o dirigido à negativa). À direita: a sua soma, / _0 no espaçamento e zero fora. — Superposição para duas folhas opostas. À esquerda: os campos uniformes de cada folha isolada (em vermelho, o da positiva; em azul, o dirigido à negativa). À direita: a sua soma, $\sigma/\varepsilon_0$ no espaçamento e zero fora.

Exemplos

Exemplo 26.13 (Dois planos: o capacitor plano)

Dois planos paralelos que levam $+\sigma$ e $-\sigma$ : cada um cria $\sigma/2\varepsilon_0$ apontando para longe de si (em direção a si, no caso do negativo). Entre os planos os dois campos se somam e dão $\sigma/\varepsilon_0$ , dirigido do $+$ para o $-$ ; fora eles se cancelam. Com $\sigma = 1\,\text{µ}\mathrm{C}/\mathrm{m}^{2}$ , $E = 10^{-6}/8.85 \times 10^{-12} = 1.1 \times 10^{5}\,\mathrm{V}/\mathrm{m}$ entre eles e zero fora: o campo de um capacitor carregado fica confinado ao seu espaçamento (Capítulo 27).

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Exemplos

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