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Flujo del campo eléctrico de una carga

De Laplace

Contenido

1 Enunciado

Halle el flujo del campo eléctrico debido a una carga puntual q a través de un disco cuyo eje pasa por el punto donde se encuentra la carga.

El disco tiene radio R y la distancia de la carga al plano del disco es h.

  1. Utilizando coordenadas cilíndricas
  2. Usando coordenadas esféricas (Sugerencia: En lugar del disco emplee otra superficie que abarque el mismo ángulo sólido).

2 Introducción

El flujo del campo eléctrico de una carga puntual (sobre la cual, por comodidad, situamos el origen de coordenadas) es

\Phi = \int_S \mathbf{E}\cdot\mathrm{d}\mathbf{S}=\frac{q}{4\pi\varepsilon_0}\int_S\frac{\mathbf{r}\cdot\mathrm{d}\mathbf{S}}{r^3}

La integral que aparece en el último miembro no es más que el ángulo sólido, Ω, abarcado por la superficie, vista desde el origen de coordenadas. Por tanto

\Phi = \frac{q}{\varepsilon_0}\,\frac{\Omega}{4\pi}

3 En cilíndricas

4 En esféricas

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