Enunciado

En la aplicación de la ley de Gauss, indique si el campo eléctrico es debido a todas las cargas o solamente a las que están dentro de la superficie gaussiana.

Solución Paso a Paso

Verificado
Paso 1 1 de 7

El campo eléctrico en un punto se obtiene sumando (superponiendo) el efecto de todas las cargas del universo: $$\vec E=\sum \vec E_i$$ (o una integral si es continuo).

Paso 2 2 de 7

La ley de Gauss relaciona el flujo total por una superficie cerrada con la carga neta encerrada:$$\oint \vec E\cdot d\vec A=\frac{Q_{\text{enc}}}{\varepsilon_0}$$

Paso 3 3 de 7

El vector $\vec E$ dentro de la integral es el campo real en la superficie, producido por cargas internas y externas.

Paso 4 4 de 7

Sin embargo, el resultado del flujo solo depende de $Q_{\text{enc}}$ porque las cargas externas aportan líneas de campo que entran y salen de la superficie en cantidades iguales, y su contribución neta al flujo se cancela.

Paso 5 5 de 7

Así que: el campo se debe a todas las cargas, pero el flujo neto se relaciona únicamente con la carga encerrada.

Paso 6 6 de 7

Por eso, para calcular $\vec E$ con Gauss, necesitamos simetría para poder “sacar” $E$ de la integral; pero conceptualmente $\vec E$ incluye todo.

Resultado 7 de 7

$$\boxed{\text{El campo }\vec E\text{ es debido a todas las cargas (internas y externas), pero el flujo }\oint \vec E\cdot d\vec A\text{ depende solo de }Q_{\text{enc}}.}$$