Cuestionario ley de gauss

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS
FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
INGENIERIA AMBIETAL
ELECTROMAGNETISMO
CUESTIONARIO LEY DE GAUSS

1. Si existen más líneas de campo eléctrico saliendo de una superficie gaussiana que las que entran en la superficie, ¿Qué puede concluirse sobre la carga neta encerrada?
El flujo total o neto que pasa a través de la superficiees proporcional al número neto de líneas que pasan a través de ella, (donde por numero neto se entiende el número de líneas que salen de la superficie menos el número de líneas que entran a ella), ya que si se tienen más líneas salientes que entrantes, el flujo neto de las cargas encerradas es positivo.
2. Explique por qué el flujo eléctrico a través de una superficie cerrada con una cargaencerrada dada es independiente del tamaño o forma de la superficie.
Es importante reconocer que la ley de gauss solo se aplica cuando hay un alto grado de simetría en la distribución de carga, como en el caso de una esfera, cilindros largos y láminas planas uniformemente cargadas.
Dado de que el flujo neto a través de una superficie gaussiana esférica es proporcional a la carga q que estáencerrada dentro de una superficie, el hecho de que el flujo es independiente del radio, es consecuencia de la dependencia en términos del reciproco del cuadrado para el campo eléctrico dada por la ley de coulumb. Es decir, E varía proporcionalmente con 1/r2 , pero el área de la esfera varia proporcionalmente con r2. El efecto de esta combinación produce que el flujo sea independiente de r; dadoque r2 se cancela. Y el flujo neto a través de la superficie gaussiana queda dado por:
Фc = qє
Por lo tanto es independiente del tamaño o forma de la superficie.
3. Si el flujo neto a través de una superficie gaussiana es cero, ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas?

a) No existe carga en el interior de la superficie
b) La carga neta en el interior de la superficiees cero
c) El campo eléctrico es cero en cualquier punto sobre la superficie
d) El número de líneas de campo eléctrico que entran en la superficie es igual al número de líneas que salen de la superficie.

4. Explique por qué el exceso de carga de un conductor debe residir en su superficie, utilizando la repulsión natural de la fuerza entre cargas en un conductor.
Debido a que cuandose coloca una carga en un conductor, la carga se distribuye sobre la superficie de manera que el campo eléctrico en el interior es cero, ya que E = 0 dentro de un conductor en equilibrio electrostático, un ejemplo calro es cuando le aplican una carga una placa:

Antes de aplicar el campo externo, los electrones están uniformemente distribuidos a través del conductor. Cuando el campo eléctricose aplica, los electrones libres aceleran hacia la izquierda, produciendo una carga negativa sobre la superficie de la izquierda (exceso de electrones) y una carga positiva sobre la derecha (de la cual se han eliminado electrones). Estas cargas crean su propio campo eléctrico el cual se opone en el campo eléctrico externo. La densidad de carga superficial aumenta hasta que la magnitud del campoeléctrico debido a estas cargas igualen a la del campo eléctrico externo, dando por resultado un campo neto igual a cero dentro del conductor.

5. Si una superficie gaussiana no encierra ninguna carga neta ¿es necesario que el campo eléctrico sea cero?

Si una superficie gaussiana no encierra una carga el campo electrico en la superficie gaussiana es 0. Esto lo dice la ley de gauss...SSEds=qencerrada/epsilon 0 osea si no hay carga encerrada no hay campo electrico.

6. ¿Qué es rigidez dieléctrica?
La capacidad de un dieléctrico de soportar campos eléctricos sin perder sus propiedades aislantes se denomina resistencia de aislamiento o rigidez dieléctrica. La rigidez dieléctrica del aire es 0,8 x 106 N/C aproximadamente.
7. ¿Qué es superficie equipotencial?
Una...