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Fundamentos de Electricidad y Magnetismo Ley de Gauss Fredy Alejandro Guevara Luna Cód. 02245224 G3N15Fredy 1. Cómo define el flujo de algo (por ejemplo de luz, viento, campo eléctrico, campo magnético) Un flujo es una cantidad de algo que pasa por determinado espacio y tiempo a una razón constante o variable, como el agua en una ducha o rio. Puede medirse y depende de las propiedades de lo que esté fluyendo, el estudio científico puede ser mecánica de fluidos compresibles (vapores y gases), incompresibles (líquidos) y flujo eléctrico y magnético, cada uno estudiado de forma diferente Ley de Gauss La ley de Gauss establece que el flujo de ciertos campos a través de una superficie cerrada es proporcional a la magnitud de las fuentes de dicho campo que hay en el interior de dicha superficie. Ley de Gauss para campo eléctrico 𝑞𝑒𝑛𝑐 𝜑𝐸 = 𝜑𝐸 = 𝛻 ∙ 𝐸 = 𝜀0 𝐸𝑑𝑆 𝑠 Ley de Gauss para campo magnético 𝜑𝑀 = 𝛻 ∙ 𝐵 = 0 𝜑𝑀 = 𝐵𝑑𝑆 = 0 𝑠 2. Ilustre varios ejemplos El flujo de una cantidad de agua es expresado por: 𝑚3 𝑄=𝑛 𝑠 Una celda galvánica en el estudio de la electroquímica, donde el flujo de electrones en la reacción redox es proporcional a la velocidad de la reacción y se estudia con la ecuación de Nernst. 𝑅𝑇 0 𝐸=𝐸 − ln 𝑄 𝑛𝐹 En donde R es la constante de los gases ideales, T la temperatura en escala absoluta, n el número de moles, F la constante de Faraday y Q es una relación de concentraciones de reactivos y productos El estudio de la energía de los fluidos en movimiento que se realiza a partir de la ecuación de Bernoulli, usada tanto para líquidos como para gases, expresada en «cabezas» de velocidad, altura y presión. 𝑃1 𝑣12 𝑃2 𝑣22 + 𝑔𝑧1 + + 𝑤𝑝 = + 𝑔𝑧2 + + ℎ𝑙 𝜌 2𝑔 𝜌 2𝑔