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El valor de $E$ en el lado izquierdo de la ecuación de la ley de Gauss

Supongamos que hay múltiples cargas puntuales en una región y solo tomo la superficie gaussiana que encierra solo una de las cargas $q$. He leído que el término $E$ en el lado izquierdo de la ecuación de la ley de Gauss es el campo eléctrico neto debido al principio de superposición.

Entonces mi pregunta es la siguiente: si tomamos el valor neto de 'E' debido a todas las cargas presentes (es decir, las cargas dentro y fuera de la superficie gaussiana) en la ecuación de la ley de Gauss, ¿no sería la q encerrada que deberíamos calcular después de poner el valor neto de 'E' en el lado izquierdo más que la carga que está realmente encerrada por la superficie elegida, es decir, 'q'?

Como en la demostración de la ley cuando estamos considerando una superficie gaussiana que encierra una sola carga puntual sin otras cargas en las cercanías, el valor de 'E' en la superficie se debe únicamente a la carga encerrada y los términos se cancelan entre sí y el flujo de E a través de la superficie resulta ser 'q encerrada dividida por épsilon'

Y si realmente tenemos que escribir el valor neto de 'E' en el lado izquierdo de la ecuación, ¿cómo escribimos el valor de E debido a la carga externa en la superficie gaussiana cuando la superficie encierra solo la carga única 'q'?

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Frank Waller Puntos 61

El flujo a través de toda tu superficie gaussiana debido a las cargas que no están contenidas en tu superficie totalizará $0$. La única carga cuyo campo no dará un flujo de $0$ es la carga contenida en tu superficie gaussiana.

Si realmente quisieras validar la ley de Gauss usarías todo el campo, pero encontrarías que el flujo que calculas terminaría siendo lo mismo que el flujo si hubieras considerado solo la carga encerrada. Ten en cuenta que el flujo y el campo no son lo mismo. No estoy diciendo que el campo en puntos de la superficie sea el mismo que si solo se considerara la carga encerrada. El flujo es la integral de superficie del campo sobre toda la superficie gaussiana. Esta integral solo depende de la carga encerrada, incluso si el campo en sí mismo depende de todas las cargas.

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Su primera afirmación es clara, pero en la segunda afirmación usted dice que el valor del campo en los puntos de la superficie, cuando sumamos el campo debido a las cargas externas así como debido a la carga encerrada, no es el mismo que el valor del campo cuando consideramos solo la carga encerrada. Sin embargo, el flujo de E en ambos casos es igual. ¿Cómo es posible esto si la integral al calcular el flujo solo contiene E con el producto punto del elemento de superficie? Entonces, ¿cómo podrían ambas integrales dar el mismo valor si el valor de E es diferente en ambos, pero la integral de área es igual en ambos casos? Gracias.

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@p0803 Solo porque dos integrandos son diferentes no significa que sus integrales sobre la misma región deban ser diferentes. Por ejemplo: $$\int_0^1x\text dx=\int_0^1\frac32x^2\text dx=\frac12$$

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Kerwindena Puntos 121

El flujo es la integral de superficie del campo sobre toda la superficie gaussiana. Esta integral solo depende de la carga encerrada, incluso si el campo en sí mismo depende de todos los. el campo debido a cargas externas será nulo, el experimento de Gauss también se derivó de la ley de Coulomb, después de que Gauss realizara varios experimentos

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