Електрически поток
Представете си електрично поле E, преминаващо през повърхност. Помислете за безкрайно малка област (dA) върху тази повърхност, през която E остава постоянно. Също така приемете, че ъгълът между E и dA е i. Електрическият поток се определя като EdAcos(i). E и dA са вектори. Потокът е точковото произведение на E и dA. Използвайки пълния векторен запис, електрическият поток d Φ E {\displaystyle d\Phi _{E}\,} 
през малка площ d A {\displaystyle d\mathbf {A} }
се дава по следния начин
d Φ E = E ⋅ d A {\displaystyle d\Phi _{E}=\mathbf {E} \cdot d\mathbf {A} } 
Електрическият поток върху повърхност S се определя от интеграла на повърхността:
Φ E = ∫ S E ⋅ d A {\displaystyle \Phi _{E}=\int _{S}\mathbf {E} \cdot d\mathbf {A} } 
където E е електрическото поле, а dA е диференциална площ върху повърхността S {\displaystyle S}
с насочена навън нормала на повърхността, определяща нейната посока.
За затворена Гаусова повърхност електрическият поток се определя от:
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}}}} 
където QS е нетният заряд, затворен от повърхността (включващ свободен и свързан заряд), а ε0 е електрическата константа. Тази зависимост е известна като закон на Гаус за електрическото поле в интегралната му форма и е едно от четирите уравнения на Максуел.
Електрическият поток не се влияе от заряди, които не се намират в затворената повърхност. Но нетното електрическо поле, E, в уравнението на закона на Гаус, може да бъде повлияно от заряди, които се намират извън затворената повърхност. Законът на Гаус е верен във всички ситуации, но хората могат да го използват само за изчисления, когато в електрическото поле съществуват високи степени на симетрия. Примери за това са сферичната и цилиндричната симетрия. В противен случай изчисленията са твърде трудни за извършване на ръка и трябва да се направят с помощта на компютър.
Електрическият поток се измерва в единици по SI - волт метър (V m) или, еквивалентно, нютон метър квадратен на кулон (N m2 C-1). Така че базовите единици SI за електрическия поток са kg-m3-s-3-A-1.
Свързани страници
Въпроси и отговори
В: Какво е електрически поток?
О: Електрическият поток е точковото произведение на електрическото поле, E, и диференциалната площ на повърхността, dA.
В: Как се изчислява електрическият поток?
О: Електрическият поток може да се изчисли с помощта на уравнението EdAcos(i), където E е електрическото поле, а dA е безкрайно малка площ на повърхността, по която E остава постоянно. Ъгълът между E и dA е i.
Въпрос: Какво гласи законът на Гаус за електрическите полета?
О: Законът на Гаус за електрическите полета гласи, че за затворена Гаусова повърхност електрическият поток през нея ще бъде равен на нетния заряд, затворен в нея, разделен на електрическата константа (ε0). Тази зависимост е вярна във всички ситуации, но може да се използва за изчисление само когато в електрическото поле съществуват високи степени на симетрия.
Въпрос: Кои са някои примери за симетрични ситуации, в които законът на Гаус може да се използва за изчисление?
О: Примерите включват сферична и цилиндрична симетрия.
В: Какви са единиците за електрически поток в SI?
О: Електрическият поток се измерва в SI единици като волт метър (V m) или нютон метър на квадрат за кулон (N m2 C-1). Базовите единици на SI за електрическия поток са kg-m3-s-3-A-1.
В: Зависи ли електрическият поток от зарядите извън затворена повърхност?
О: Не, електрическият поток не се влияе от заряди, които се намират извън затворената повърхност; те обаче могат да повлияят на нетното електрическо поле в нея.
