FISICA

Universidad de Carabobo
Facultad de Ingeniería
Cátedra: Física 2

Profesor:
Pedro Asuaje

Integrantes:
Luismari Ochoa 22.960.559
Dixon Martínez 20.885.737
Carol Belisario 23.437.751
Kreismer Sánchez 21.308.887
Raymer Figueroa 20.955.166

Introducción:
El campo eléctrico producido por objetos cargados estáticos puede obtenerse por dos procedimientos
equivalentes: mediante la leyde Coulomb o mediante la ley de Gauss, ley debida a Karl Friedrich Gauss
(1777-1855) físico y matemático alemán que hizo muchas aportaciones a la física tanto teórica como
experimental. En los dos capítulos anteriores se describió la ley de Coulomb y el potencial eléctrico, en
este se presenta la ley de Gauss. La ley de Coulomb es una forma simple y directa de expresar la
fuerza eléctrica . Porotro lado, la ley de Gauss es más sutil, más elegante y, a veces, más útil. La ley de
Gauss requiere una sofisticación matemática mayor que la ley de Coulomb; pero, como recompensa,
usándola se adquiere un conocimiento más profundo de la interacción eléctrica.
La ley de Gauss se puede aplicar para evaluar el campo eléctrico si la distribución de carga es
suficientemente simétrica. Como severa más adelante, si el campo eléctrico se conoce, la ley de Gauss
se puede utilizar para calcular la carga que lo produce.

Ley de Gauss y Flujo Eléctrico.

La ley de Gauss desempeñ un papel importante dentro de la electrostá
a
tica y del
elec- tromagnetismo por dos razones bá icas:
s

1. En primer lugar, porque permite calcular de forma simple el campo el´ ctrico
e
debido a unadistribució de cargas cuando ´ sta presenta buenas propiedades
n
e
de simetr´ En estos casos, suele resultar mucho ma simple usar la ley de
ıa.
´s
Gauss que obtener E por integracion directa sobre la distribució de cargas, tal
´
n
y como se ha descrito en el tema anterior.
2. En segundo lugar, porque la ley de Gauss constituye una ley basica, no solo de
´
la electrosta
´tica, sino delelectromagnetismo en general. De hecho, constituye
una de las ecuaciones de Maxwell (que son las ecuaciones que permiten
describir todos los fenomenos electromagn´ ticos).
´
e
− Como veremos, la ley de Gauss es esencialmente una ecuacion matema
´
´tica que
relaciona el campo el´ ctrico sobre una superficie cerrada con la carga el´ ctrica
e
e
encerrada en su interior.
− La ley de Gausspuede interpretarse cualitativamente de forma simple usando el
concepto de l´neas de campo. Como se vio en el tema anterior, el numero de
ı
´
´
l´
ıneas de campo que parten de una carga q es proporcional a dicha carga. De
este modo, si una superficie cerrada imaginaria encierra una carga en su interior,
el numero total de l´
´
ıneas que pasan a trav´ s de ella debe ser proporcional a la
ecarga neta en su interior (ver Fig. 1). Ademas, como se puede apreciar en la figura,
el numero de l´
´
ıneas debe ser independiente de la forma de la superficie que encierra
a la carga. Este es esencialmente, desde un punto de vista cualitativo, el
significado de la ley de Gauss: el numero de l´neas de campo que atraviesan una
´
ı
cierta superficie cerrada es directamente proporcional a lacarga neta encerrada
en su interior.

EL FLUJO
La palabra flujo se deriva del latín fluxus, y éste de fluere, que significa fluir. Este
concepto proviene de la teoría de fluidos, donde el flujo significa la rapidez con que un
fluido pasa a través de una superficie imaginaria. Imaginémonos un tubo que conduce

agua a velocidad constante v ver figura 5.1. El volumen de agua que pasa porcualquier
sección transversal A0 del tubo, por unidad de tiempo es:

dV
dt


A0 v dt
dt


A0 v

figura 5.1

El mismo volumen sale de la superficie diagonal en el extremo del tubo. El flujo de salida


se debe a la componente de velocidad v . n .

dV
dt



Av . n


A v cos


A0 v

Esta ultima ecuación se define como el flujo del campo de velocidades,...