Elektriskt flöde
Föreställ dig ett elektriskt fält E som passerar genom en yta. Tänk dig ett oändligt litet område (dA) på ytan där E förblir konstant. Anta också att vinkeln mellan E och dA är i. Det elektriska flödet definieras som EdAcos(i). E och dA är vektorer. Flödet är punktprodukten av E och dA. Genom att använda fullständig vektornotation kan det elektriska flödet d Φ E {\displaystyle d\Phi _{E}\,} 
genom ett litet område d A {\displaystyle d\mathbf {A} }
ges av
d Φ E = E ⋅ d A {\displaystyle d\Phi _{E}=\mathbf {E} \cdot d\mathbf {A} } 
Det elektriska flödet över en yta S ges därför av ytintegralen:
Φ E = ∫ S E ⋅ d A {\displaystyle \Phi _{E}=\int _{S}\mathbf {E} \cdot d\mathbf {A} } 
där E är det elektriska fältet och dA är en differentialarea på ytan S {\displaystyle S}
med en utåtriktad ytnormal som definierar dess riktning.
För en sluten Gaussisk yta ges det elektriska flödet av:
Φ E = ∮ S E ⋅ d A = Q S ϵ 0 {\displaystyle \Phi _{E}=\oint _{S}\mathbf {E} \cdot d\mathbf {A} ={\frac {Q_{S}}{\epsilon _{0}}}} 
där QS är den nettoladdning som omges av ytan (inklusive både fri och bunden laddning) och ε0 är den elektriska konstanten. Denna relation är känd som Gauss lag för det elektriska fältet i sin integralform och är en av de fyra Maxwell-ekvationerna.
Det elektriska flödet påverkas inte av laddningar som inte befinner sig inom den slutna ytan. Men det elektriska nettofältet, E, i Gauss' lagekvation kan påverkas av laddningar som ligger utanför den slutna ytan. Gauss' lag är sann i alla situationer, men man kan bara använda den för att beräkna när det finns höga symmetrigrader i det elektriska fältet. Exempel är sfärisk och cylindrisk symmetri. I annat fall är beräkningarna för svåra att göra för hand och måste utföras med hjälp av en dator.
Det elektriska flödet har SI-enheterna voltmeter (V m), eller motsvarande newtonmeter i kvadrat per coulomb (N m2 C-1). SI-basenheterna för elektriskt flöde är alltså kg-m3-s-3-A-1.
Relaterade sidor
Frågor och svar
F: Vad är elektriskt flöde?
S: Elektriskt flöde är punktprodukten av ett elektriskt fält, E, och en differentialarea på en yta, dA.
F: Hur beräknas det elektriska flödet?
S: Det elektriska flödet kan beräknas med hjälp av ekvationen EdAcos(i), där E är det elektriska fältet och dA är en infinitesimal yta på ytan över vilken E förblir konstant. Vinkeln mellan E och dA är i.
F: Vad säger Gauss lag för elektriska fält?
S: Gauss' lag för elektriska fält säger att för en sluten Gauss-yta är det elektriska flödet genom den lika med nettoladdningen som den omsluter dividerad med den elektriska konstanten (ε0). Detta förhållande gäller i alla situationer men kan endast användas för att beräkna när höga symmetrigrader finns i det elektriska fältet.
F: Vilka är några exempel på symmetriska situationer där Gauss lag kan användas för att beräkna?
S: Exempel är sfärisk och cylindrisk symmetri.
F: Vad är SI-enheter för elektriskt flöde?
S: Det elektriska flödet har SI-enheterna voltmeter (V m) eller newtonmeter i kvadrat per coulomb (N m2 C-1). SI-basenheterna för elektriskt flöde är kg-m3-s-3-A-1.
Fråga: Beror det elektriska flödet på laddningar utanför en sluten yta?
S: Nej, det elektriska flödet påverkas inte av laddningar som ligger utanför en sluten yta, men de kan dock påverka det elektriska nettofältet inom ytan.
