Densidad de flujo eléctrico

En electromagnetismo, el desplazamiento eléctrico es un vector función de la posición en el espacio y del tiempo , o también función de la posición en el espacio y de la frecuencia , que aparece en las ecuaciones de Maxwell. Puede considerarse como una generalización del campo eléctrico en presencia de un dieléctrico. A veces también se denomina campo de desplazamiento eléctrico, densidad de flujo eléctrico o excitación eléctrica. En cada punto de un campo eléctrico de valor E existe un vector desplazamiento D cuyo valor es el del campo eléctrico multiplicado por la constante dieléctrica o permitividad del medio ε, de modo análogo a como en un campo magnético de excitación H existe un vector B cuyo valor es el de H multiplicado por la permeabilidad μ.

Conforme a ello, en la mayor parte de los materiales puede ser calculado como

donde es la permitividad eléctrica del material, que en un medio lineal, no isótropo es un tensor de segundo orden (una matriz).

En el vacío .

Unidades

El Sistema Internacional de Unidades ' se mide en culombios por metro cuadrado, es decir C/m2.

La utilización de estas unidades resulta de la ecuación de Ampère-Maxwell:

donde se expresa en amperios por metro (A.m-1), y en Amperios por metro cuadrado (A.m-2). tiene que ser expresado en amperios por metro cuadrado por segundo (A.m-2.s), puesto que el culombio es por definición la cantidad de electricidad que atraviesa una sección de un conductor recurrido por una corriente de intensidad de 1 amperio durante 1 segundo (1 C = 1 A.s).

Si medimos B y H en teslas y E y D en newtons por coulombs, la ecuación deviene:

Que muestra por qué se prefiere expresar B y H con unidades diferentes que D y E.

Las unidades escogidas han variado a lo largo de la historia, por ejemplo en sistema de unidades electromagnéticas, en lo que la unidad de carga se define como (adimensional), D y E se expresan en las mismas unidades.

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