电通量

在电磁学中，电通量（英语：Electric flux，符号 ：${\displaystyle {\mathrm{\Phi <!--\; \Phi \; -->}}_E}$）是通过给定面积的电场的度量，为一标量。电通量可以用来描述电荷所造成的电场强度与距离远近的关系。

电场可以对空间中的任何一个点电荷施力。电场的强弱与电压的梯度成正比。

电荷（比如空间中的单颗电子）的周围充斥着电场。若以图形表示，该电场可以被表示为从一个点（电荷）散开的辐射线，称为电场线或电力线。而这些线的密度与电场强度呈正相关，称为电通量密度，也就是每单位面积的电力线数目。因此，电通量与穿过表面的电场线的总数成正比。为了简化计算，通常在计算上会选取垂直于电力线的表面。

如果电场为一均匀电场，则通过所选面积 ${\displaystyle \mathbf{S}}$ 的表面的通量为

其中 ${\displaystyle \mathbf{E}}$ 为电场（单位为 V/m ）、 ${\displaystyle E}$ 为电场强度、 ${\displaystyle S}$ 为表面面积、 ${\displaystyle \mathrm{\theta <!--\; \theta \; -->}}$ 为电场线与 ${\displaystyle S}$ 的法线之间的夹角。

如果电场为一非均匀电场，则通常会将此一较大面积的电通量分割，改取一小块面积 ${\displaystyle d\mathbf{S}}$ 上的电通量 ${\displaystyle d{\mathrm{\Phi <!--\; \Phi \; -->}}_E}$

（电场 ${\displaystyle \mathbf{E}}$ 乘以垂直于所选面积表面的分量）。

因此，表面 ${\displaystyle S}$ 上的电通量可由表面积分得到：

其中 ${\displaystyle \mathbf{E}}$ 是电场

${\displaystyle d\mathbf{S}}$ 是闭合表面 ${\displaystyle S}$ 上的微小面积，其方向定义为表面法线朝外。

根据高斯定律，通过任一封闭曲面（高斯面）的净电通量（${\displaystyle {\mathrm{\Phi <!--\; \Phi \; -->}}_E}$），必与该封闭曲面内所围之净电荷量（${\displaystyle Q_{\mathrm{n}\mathrm{e}\mathrm{c}}}$）成正比。而在真空中，此比例常数为一定值${\displaystyle 1/{\mathrm{\epsilon <!--\; \epsilon \; -->}}_0}$。其数学式为 :

其中 ${\displaystyle \mathbf{E}}$ 是电场、 ${\displaystyle S}$ 是任一封闭曲面、 ${\displaystyle Q_{\mathrm{n}\mathrm{e}\mathrm{c}}}$ 是曲面 ${\displaystyle S}$ 内的总净电荷。

${\displaystyle {\mathrm{\epsilon <!--\; \epsilon \; -->}}_0}$是电常数 （为一通用常数，也称为真空中电容率或真空介电常数 ）

${\displaystyle {\mathrm{\epsilon <!--\; \epsilon \; -->}}_0\approx <!--\; \approx \; -->\mathrm{8.854187817...}\times <!--\; \times \; -->{10}^{-<!--\; -\; -->12}}$ (F · m-1)

此一关系式以其积分形式被称为电场高斯定律，是四个麦克斯韦方程之一。

电通量的单位为伏特米（V·m），或者牛顿米平方/库伦（N · m2 · C-1）。 因此，电通量的国际标准基本单位为 kg · m3·s-3 · A-1。

尽管电通量不受高斯面之外的电荷所影响，但高斯定律方程中的净电场 ${\displaystyle \mathbf{E}}$ 可能会被位于高斯面之外的电荷影响。因此，即使高斯定律适用于所有情况，但当电场分布具有高度对称性（例如球形或圆柱形对称）时，可以自行选择一适当之高斯面，使得电场不是垂直就是水平于高斯面，且在此高斯面上的电场为均匀电场，以方便进行手动运算。