¿La carga fuera de la superficie gaussiana no contribuye al flujo?

¿No terminaría la línea de campo en la carga +q, por lo que las líneas de campo que entran no necesariamente salen, haciendo que +2q contribuya con un flujo negativo?

La cantidad de líneas de campo que terminan en la carga -q no cambia por la presencia de carga en otra parte.

Imagine que las líneas de campo -q terminan en la carga -q. Entonces, el flujo eléctrico neto hacia el exterior a través de la superficie que encierra (solo) la carga -q es$-\frac{q}{\epsilon_0}$.

Si no hay otra carga, las líneas de campo de la carga se extienden hasta el infinito.

Si hay una carga 2q fuera de la superficie, las líneas de campo q de la carga 2q terminan en la carga -q, pero solo quedan líneas de campo -q que terminan en la carga -q.

En otras palabras, es irrelevante si las líneas de campo -q se originan en el infinito o en una carga 2q fuera de la superficie.

Considere el siguiente diagrama:

Para cualquier carga aislada, hay 16 líneas de campo que se originan o terminan en la carga.

Si las dos cargas no estuvieran aisladas entre sí, las 16 líneas de campo de la carga positiva terminarían en la carga negativa, pero aún habría solo 16 líneas de campo que se originarían/terminarían en cualquiera de las cargas.

Por lo tanto, en cualquier caso, 16 líneas de campo cruzan una superficie que encierra solo una de las cargas: el flujo eléctrico a través de la superficie es el mismo en cualquier caso.

El flujo neto que atraviesa la superficie gaussiana (según la ley de Gauss) es independiente de las cargas que se encuentran fuera de ella.

En algunos detalles sobre su caso:

• El flujo total que sale de la superficie dibujada es -q (por lo que en realidad está entrando en la superficie y no saliendo de ella). Entonces, aunque la carga 2q fuera de la superficie contribuye al flujo que cruza la superficie, el flujo neto , según su ley, es independiente de él. Entonces, sea cual sea la carga que coloque afuera, el flujo neto estará determinado solo por aquellos rodeados por la superficie.

Creo que la respuesta correcta a su pregunta es que la carga eléctrica fuera de una superficie gaussiana cerrada no entra porque la superficie está cerrada. Echa un vistazo a la jaula de Faraday y también podrás tener en cuenta por qué no nos afecta cuando vamos en coche y nos cae un rayo.