Cuando estaba estudiando para los exámenes competitivos, me dijeron que el flujo es la unidad de flujo eléctrico es V-m o Nm ^ 2 / C. Pero ahora en mi UG me dicen que la unidad de flujo eléctrico es C. Cuando revisé Internet casi de la misma manera, muchos sitios, incluida Wikipedia, dijeron que la unidad de flujo eléctrico es V-m. ¿Significa eso que los conceptos que he aprendido para mis exámenes son incorrectos y que la idea real de flujo es diferente? Si es así, ¿qué es eso? por favor aclare mi duda.
Comentarios
- Por favor, proporcione las fuentes de sus declaraciones: qué artículo de wikipedia. Tenga en cuenta también que las unidades difieren entre mksi y cgs.
- Enlace de Wikipedia ( en.wikipedia.org/wiki/Electric_flux ). Además, cuando verifiqué ( britannica.com/science/electric-flux ), el flujo eléctrico se define como la carga dividida por épsilon, lo mismo que aprendí en la escuela. . Sin embargo, también se mencionó que en CGS el flujo neto de un campo eléctrico a través de cualquier superficie cerrada es igual a la constante 4π veces la carga encerrada, en unidades electrostáticas ( esu ). Aprendí anteriormente que la unidad de épsilon es faradio por metro en SI. @Urb dijo que épsilon no tiene dimensiones según las unidades de Lorentz-Heaviside. Por favor explique.
- @ my2cts por favor aclare mi duda
- Como dije en mi respuesta, depende de si usa E o D como campo eléctrico. Tus fuentes simplemente optaron por la otra opción. Los sistemas de unidades cgs y Heaviside son solo una distracción.
Respuesta
OP probablemente esté mezclando sistemas de unidades.
En unidades SI, la permitividad $ \ varepsilon_0 $ tiene unidades de $ \ rm F / m = C / (V \ cdot m) $ y flujo eléctrico luego
$$ {\ Phi} = \ int {\ bf E} \ cdot {\ bf dS} \ sim \ frac {Q} {\ varepsilon_0} \ to \ frac {\ rm C} {\ Displaystyle \ rm \ frac {C} {V \ m}} = \ rm V \ m. $$
En las unidades Lorentz-Heaviside de uso frecuente, $ \ varepsilon_0 = 1 $ no tiene dimensiones y $ \ Phi \ sim Q $ .
Comentarios
- En las unidades Lorentz_Heaviside, la unidad de carga no es el Coulomb (C).
- Usted ' tiene razón, el flujo eléctrico y la carga solo tienen las mismas unidades.
Respuesta
Sí, creo que t «s de la asignatura Teoría Electromagnética en 2º año de ingeniería. También tuve la misma duda. El flujo se define y anota de manera diferente en este tema.
Aquí usamos, $ \ Psi = Q $ (de la ley de Gauss utilizada en ingeniería electromagnética). Aquí hay un texto de muestra del Capítulo 3, Ingeniería electromagnética de William Hayt, 8e .
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Los experimentos de Faraday también mostraron, por supuesto, que una carga positiva más grande en la esfera interior inducía una carga negativa correspondientemente más grande en la esfera exterior, lo que conducía a una proporcionalidad directa entre el flujo eléctrico y la carga en la esfera interior. La constante de proporcionalidad depende del sistema de unidades involucradas, y somos afortunados en nuestro uso de unidades SI, porque la constante es la unidad. Si el flujo eléctrico se denota por $ \ Psi $ (psi) y la carga total en la esfera interior por Q, luego para el experimento de Faraday
$$ \ boxed {\ Psi = Q} $$ y el flujo eléctrico $ \ Psi $ se mide en culombios.
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El flujo eléctrico que atraviesa cualquier superficie cerrada es igual a la carga total encerrada por esa superficie.
Página 53
Luego tenemos la formulación matemática de la ley de Gauss, $$ \ boxed {\ Phi = \ oint_S \ textbf {D} _S \ cdot d \ textbf {S} = \ text {cargo adjunto } = Q} $$
(donde $ \ textbf {D} _S $ es la densidad de flujo eléctrico en la superficie sobre la que se evalúa la integral)
En las escuelas y en general usamos $ \ phi = \ frac Q { \ varepsilon_0} $ (ley de Gauss).
Entonces, ambos son equivalentes pero se escalan por una constante $ \ varepsilon_0 $ . Ahora las unidades varían porque $ \ varepsilon $ es una constante con dimensiones $ \ rm {C ^ 2m ^ {- 2} N ^ {- 1}} $ y $ \ Psi $ tiene $ \ boxed {\ text {unidades de} (\ phi \ times \ varepsilon_0) = \ rm {C ^ {- 1} Nm ^ 2} \ times \ rm {C ^ 2m ^ {- 2} N ^ {- 1}} = C} $ .
Comentarios
- Por favor, escriba partes relevantes del texto en lugar de publicar imágenes. Las imágenes no son accesibles para todos los usuarios.
- Sí, claro, pensé que sería suficiente agregarlas directamente desde el libro. No ' no se dio cuenta de que todos no podían ' t acceder a las imágenes. Gracias, ' estoy editando
Responder
En mksi unidades la unidad de flujo eléctrico es Vm. En unidades CGS es $ esu $ .
Sin embargo , si define el flujo eléctrico según $ D = \ epsilon_0 \ epsilon E $ en lugar de $ E $ entonces la unidad es $ C $ .
La confusión surge debido a estas dos definiciones diferentes de flujo eléctrico.
Comentarios
- He conocido esu como unidad de carga eléctrica en el sistema CGS. ¿Cómo la unidad de flujo que es V-m en el sistema SI es la unidad de carga en CGS? Además, me gustaría conocer detalladamente las dos definiciones diferentes de flujo eléctrico y cuándo usar qué.