Elektrisk flux
Forestil dig et elektrisk felt E, der passerer gennem en overflade. Overvej et uendeligt lille område (dA) på overfladen, hvor E er konstant. Antag også, at vinklen mellem E og dA er i. Den elektriske strøm er defineret som EdAcos(i). E og dA er vektorer. Strømmen er prikproduktet af E og dA. Med fuld vektornotation kan den elektriske flux d Φ E {\displaystyle d\Phi _{E}\,} 
gennem et lille område d A {\displaystyle d\mathbf {A} }
er givet ved
d Φ E = E ⋅ d A {\displaystyle d\Phi _{E}=\mathbf {E} \cdot d\mathbf {A} } 
Den elektriske strøm over en overflade S er derfor givet ved overfladeintegralet:
Φ E = ∫ S E ⋅ d A {\displaystyle \Phi _{E}=\int _{S}\mathbf {E} \cdot d\mathbf {A} } 
hvor E er det elektriske felt, og dA er et differentielt område på overfladen S {\displaystyle S}
med en udadvendt overfladenormal, der definerer dens retning.
For en lukket gaussisk overflade er den elektriske strøm givet ved:
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}}}} 
hvor QS er den nettoladning, der er omsluttet af overfladen (herunder både fri og bundet ladning), og ε0 er den elektriske konstant. Denne sammenhæng er kendt som Gauss' lov for elektrisk felt i sin integralform og er en af de fire Maxwell-ligninger.
Elektrisk flux påvirkes ikke af ladninger, der ikke befinder sig inden for den lukkede overflade. Men det elektriske nettofelt E i Gauss' ligning kan påvirkes af ladninger, der ligger uden for den lukkede overflade. Gauss' lov er sand i alle situationer, men man kan kun bruge den til at beregne, når der findes høje symmetrigrader i det elektriske felt. Eksempler herpå er sfærisk og cylindrisk symmetri. Ellers er beregningerne for svære at udføre i hånden og må udarbejdes ved hjælp af en computer.
Elektrisk flux har SI-enhederne voltmeter (V m), eller tilsvarende newtonmeter i kvadrat pr. coulomb (N m2 C-1). SI-basenhederne for elektrisk flux er således kg-m3-s-3-A-1.
Relaterede sider
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er elektrisk strøm?
A: Elektrisk flux er prikproduktet af et elektrisk felt, E, og et differentielt areal på en overflade, dA.
Spørgsmål: Hvordan beregnes elektrisk flux?
A: Elektrisk flux kan beregnes ved hjælp af ligningen EdAcos(i), hvor E er det elektriske felt, og dA er et infinitesimalt areal på overfladen, hvorover E er konstant. Vinklen mellem E og dA er i.
Sp: Hvad siger Gauss' lov for elektriske felter?
A: Gauss' lov for elektriske felter siger, at for en lukket Gauss-overflade vil den elektriske strøm gennem den være lig med den nettoladning, som den omslutter, divideret med den elektriske konstant (ε0). Denne relation gælder i alle situationer, men kan kun bruges til at beregne, når der findes høje symmetrigrader i det elektriske felt.
Spørgsmål: Hvad er nogle eksempler på symmetriske situationer, hvor Gauss' lov kan bruges til at beregne?
A: Som eksempler kan nævnes sfærisk og cylindrisk symmetri.
Spørgsmål: Hvad er SI-enheder for elektrisk flux?
A: Elektrisk flux har SI-enhederne voltmeter (V m) eller newtonmeter i kvadrat pr. coulomb (N m2 C-1). SI-basenhederne for elektrisk flux er kg-m3-s-3-A-1.
Sp: Afhænger elektrisk flux af ladninger uden for en lukket overflade?
Svar: Nej, den elektriske strømning påvirkes ikke af ladninger uden for en lukket overflade; de kan dog påvirke det elektriske nettofelt i overfladen.
