Quando eu estava estudando para exames competitivos, me disseram que o fluxo é a unidade do fluxo elétrico é V-m ou Nm ^ 2 / C. Mas agora no meu UG estou sendo informado de que a unidade de fluxo elétrico é C. Quando eu verifiquei a mesma internet, muitos sites incluindo Wikipedia declararam que a unidade de fluxo elétrico é V-m. Isso significa que os conceitos que aprendi para meus exames estão errados e a ideia real de fluxo é diferente? Se sim, o que é isso? por favor, esclareça minha dúvida.
Comentários
- Por favor, forneça as fontes para suas declarações: qual artigo da Wikipedia. Observe também que as unidades diferem entre mksi e cgs.
- Link da Wikipedia ( en.wikipedia.org/wiki/Electric_flux ). Além disso, quando verifiquei ( britannica.com/science/electric-flux ) o fluxo elétrico é definido como carga dividida por épsilon, o mesmo que aprendi na escola . No entanto, também foi mencionado que em CGS o fluxo líquido de um campo elétrico através de qualquer superfície fechada é igual à constante 4π vezes a carga fechada, em unidades eletrostáticas ( esu ). Eu aprendi anteriormente que a unidade de épsilon é farad por metro no SI. @Urb disse que o épsilon é adimensional de acordo com as unidades Lorentz-Heaviside. Explique.
- @ my2cts esclareça minha dúvida
- Como afirmei em minha resposta, depende se você usa E ou D como campo elétrico. Suas fontes simplesmente optaram pela outra escolha. Os sistemas de unidades cgs e Heaviside são apenas uma distração.
Resposta
OP provavelmente é uma mistura de sistemas de unidades.
Em unidades SI, a permissividade $ \ varepsilon_0 $ tem unidades de $ \ rm F / m = C / (V \ cdot m) $ e fluxo elétrico então
$$ {\ Phi} = \ int {\ bf E} \ cdot {\ bf dS} \ sim \ frac {Q} {\ varepsilon_0} \ to \ frac {\ rm C} {\ displaystyle \ rm \ frac {C} {V \ m}} = \ rm V \ m. $$
Nas unidades Lorentz-Heaviside frequentemente usadas, $ \ varepsilon_0 = 1 $ é adimensional e $ \ Phi \ sim Q $ .
Comentários
- Nas unidades Lorentz_Heaviside, a unidade de carga não é Coulomb (C).
- Você ' está certo, o fluxo elétrico e a carga apenas têm as mesmas unidades.
Resposta
Sim, acho que t “s da disciplina de Teoria Eletromagnética do 2º ano de engenharia. Eu também tive a mesma dúvida. O fluxo é definido e notado de forma diferente neste assunto.
Aqui usamos, $ \ Psi = Q $ (da lei de Gauss “usada na engenharia eletromagnética). Aqui estão alguns exemplos de texto do Capítulo 3, Engenharia Eletromagnetica de William Hayt, 8e .
Página 49
Os experimentos de Faraday também mostraram, é claro, que uma carga positiva maior na esfera interna induziu uma carga negativa correspondentemente maior na esfera externa, levando a um proporcionalidade direta entre o fluxo elétrico e a carga na esfera interna. A constante de proporcionalidade é dependente do sistema de unidades envolvidas, e temos sorte em nosso uso de unidades SI, porque a constante é a unidade. Se o fluxo elétrico é denotado por $ \ Psi $ (psi) e a carga total na esfera interna por Q, em seguida, para o experimento de Faraday
$$ \ boxed {\ Psi = Q} $$ e o fluxo elétrico $ \ Psi $ é medido em coulombs.
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O fluxo elétrico que passa por qualquer superfície fechada é igual à carga total envolvida por aquele superfície.
Página 53
Temos então a formulação matemática da lei de Gauss, $$ \ boxed {\ Phi = \ oint_S \ textbf {D} _S \ cdot d \ textbf {S} = \ text {carga incluída } = Q} $$
(onde $ \ textbf {D} _S $ é a densidade do fluxo elétrico na superfície sobre a qual a integral é avaliada)
Em escolas e em geral, usamos $ \ phi = \ frac Q { \ varejpsilon_0} $ (lei de Gauss).
Portanto, ambos são equivalentes, mas são escalados por uma constante $ \ varejpsilon_0 $ . Agora, as unidades variam porque $ \ varepsilon $ é uma constante com dimensões $ \ rm {C ^ 2m ^ {- 2} N ^ {- 1}} $ e $ \ Psi $ tem $ \ boxed {\ text {unidades de} (\ phi \ times \ varepsilon_0) = \ rm {C ^ {- 1} Nm ^ 2} \ times \ rm {C ^ 2m ^ {- 2} N ^ {- 1}} = C} $ .
Comentários
- Digite as partes relevantes do texto em vez de postar imagens. As imagens não são acessíveis a todos os usuários.
- Sim, claro, pensei que adicionar diretamente do livro bastaria. Não ' t percebi que todos não podiam ' acessar as imagens. Obrigado, eu ' estou editando
Resposta
No mksi unidades, a unidade de fluxo elétrico é Vm. Em unidades cgs, é $ esu $ .
No entanto , se você definir o fluxo elétrico com base em $ D = \ epsilon_0 \ epsilon E $ no lugar de $ E $ então a unidade é $ C $ .
A confusão surge por causa dessas duas definições diferentes de fluxo elétrico.
Comentários
- Eu conheço esu como unidade de carga elétrica no sistema CGS. Como a unidade de fluxo que é V-m no sistema SI é a unidade de carga no CGS? Além disso, gostaria de saber mais detalhadamente sobre as duas definições diferentes de fluxo elétrico e quando usá-lo.