Entendiendo la ley de Gauss

La energía eléctrica se ha convertido en una parte importante de la vida humana diaria. Donde, casi toda la tecnología utilizada por los humanos utiliza esta energía. Esto, por supuesto, no puede separarse de la revolución llevada a cabo por científicos a fines del siglo XVIII que descubrieron un método para utilizar energía eléctrica fuerte.

En el material anterior, se ha explicado que la carga eléctrica se divide en dos, a saber, carga eléctrica positiva y carga eléctrica negativa, donde dos cargas eléctricas que están próximas entre sí experimentarán interacción. La interacción puede ser en forma de atraerse entre sí si las cargas no son las mismas y repeler si las cargas son similares. Este incidente se debió a la ley columb.

Sin embargo, la ley sobre la fuerza electrostática propuesta por Charles de Coulomb existe en otra forma llamada ley de Gauss. ¿Qué se entiende por ley de Gauss?

(Lea también: Comprensión de la ley de Coulomb)

La ley de Gauss fue formulada por el matemático o físico Carl Friedricch Gauss (1777-1855). En sus hallazgos, Gauss formuló una ley que determina la magnitud de un flujo eléctrico (líneas de campo eléctrico total que penetran en una determinada superficie) de electricidad que penetra en una superficie cerrada en proporción a la carga eléctrica total que rodea la superficie cerrada.

Logró encontrar una fórmula para el concepto de líneas de campo en forma de ecuaciones matemáticas. Donde, la ley de Gauss se puede utilizar para calcular la intensidad del campo eléctrico en ciertos casos simétricos.

Matemáticamente, la ley de Gauss se puede formular de la siguiente manera:

Φ = ∮AB.dA = EAcosϕ = q / ε0

Para formular la ley de Gauss, podemos usar el concepto de flujo eléctrico, la siguiente revisión es el flujo eléctrico para superficies cerradas. Suponga que hay una carga puntual q, la intensidad del campo eléctrico E resultante de las cargas puntuales cubiertas por un área cerrada, que es una esfera de radio r con carga q en el centro de la esfera. Esto se puede definir de la siguiente manera:

Ley de Gauss

La superficie gaussiana alrededor de la distribución de cargas (ya sea carga puntual, carga en línea, carga en superficie o carga en volumen) es una superficie cerrada. Mientras tanto, la intensidad del campo eléctrico en todos los puntos de la superficie es la misma y el flujo eléctrico pasa a través de la superficie a lo largo de la línea normal de la superficie.