Ejemplo de flujo eléctrico

4 ejemplos de problemas de flujo eléctrico

1. Campo eléctrico de 8000 N/C perpendicular a una superficie cuadrada con un área superficial de 10 m². Determinar flujo eléctrico ¡que atraviesa la superficie cuadrada!
Discusión
Se sabe que:
Campo eléctrico (E) = 8000 N/C
Superficie (A) = 10 m²
θ = 0^o (Las líneas de campo eléctrico coinciden con las líneas normales)
Preguntó: flujo eléctrico (Φ)
Respuesta :

Fórmula del flujo eléctrico:

Φ = EA cos θ
Descripción: Φ = flujo eléctrico (Nm)²/C), E = campo eléctrico (N/C), A = área de la superficie (m²).²), θ = ángulo entre la línea del campo eléctrico y la línea normal (la línea perpendicular a la superficie).

La magnitud del flujo eléctrico:

Φ = EA porque θ = (8000)(10)(cos 0) = (8000)(10)(1) = 80.000 = 8 x 10 ⁴ Nm ² /C

2. Un campo eléctrico de 5000 N/C atraviesa una superficie cuadrada y forma un ángulo de 60°.^o a la línea normal. La superficie del cuadrado es de 2 m²¡Determina el flujo eléctrico a través de la superficie cuadrada!
Discusión
Se sabe que:
Campo eléctrico (E) = 5000 N/C
Superficie (A) = 2 m²
θ = 60^o
Preguntó: flujo eléctrico (Φ)
Respuesta :
Flujo eléctrico:
Φ = EA porque θ = (5000)(2)(cos 60) = (5000)(2)(0,5) = 5000 = 5 x 10³ Nm²/C

3. Un campo eléctrico de 4000 N/C atraviesa la superficie de un bloque, como se muestra en la figura. El bloque tiene 2 metros de largo, 1 metro de ancho y 1 metro de alto. ¡Determina el flujo eléctrico que atraviesa el bloque!
Discusión
Se sabe que:
Campo eléctrico (E) = 5000 N/C
Superficie (A) = 2 m²
Preguntó: flujo eléctrico (Φ)
Respuesta :

Flujo eléctrico a través del bloque

Según la imagen, las líneas de campo eléctrico coloreadas de rojo son perpendiculares a la superficie del bloque, de modo que coinciden con la línea normal (formando un ángulo de 0 ^° ), mientras que las otras líneas de campo eléctrico son paralelas a la superficie, de modo que son perpendiculares a la línea normal (formando un ángulo de 90 ^° ).

Las líneas de campo eléctrico rojas entran en el bloque, pero se alejan de él. Cuando las líneas de campo eléctrico entran en el bloque, es como si hubiera una carga negativa en su interior, por lo que el flujo eléctrico es negativo. Por el contrario, cuando las líneas de campo eléctrico se alejan del bloque, es como si hubiera una carga positiva en su interior, por lo que el flujo eléctrico es positivo. Las líneas de campo eléctrico que entran en el bloque son iguales a las que salen de él, por lo que el flujo eléctrico resultante es cero.

4. Una bola tiene un radio de 0,5 metros y en su centro hay una carga eléctrica de 10 μC. ¡Determina el flujo eléctrico a través de la bola!
Discusión
Se sabe que:
El radio de la bola (r) = 0,5 metros
Carga eléctrica (Q) = 10 μC = 10 x 10^-6 C
Preguntó: flujo eléctrico (Φ)
Respuesta :

Campo eléctrico:

E = kq/r²
E = (9 x 10⁹ Nm²/C²(10 x 10^-6 C) / 0,5²
E = (90 x 10³) / 0,25
E = 360 x 10³
E = 3,60 x 10⁵ CAROLINA DEL NORTE

Superficie de la esfera:

A = 4 π r ² = 4 (3,14)(0,5) ² = (12,56)(0,25) = 3,14 m ²

Flujo eléctrico:

Las líneas del campo eléctrico son perpendiculares a la superficie y coinciden con la línea normal, de modo que el ángulo formado es 0.^o.
Φ = EA cos θ
Φ = (3,60 x 10⁵)(3,14)(cos 0)
Φ = (11,304 x 10⁵(1)
Φ = 11,304 x 10⁵
Φ = 1,13 x 10⁶ Nm²/C