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Dos conductores esféricos concéntricos

De Laplace

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Antonio (Discusión | contribuciones)
(Página creada con '==Enunciado== Se tiene dos conductores esféricos concéntricos. El primero (“1”) es una esfera maciza de radio <math>a=1\,\mathrm{cm}</math> y el otro (“2&rdq…')
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Revisión de 14:08 19 jun 2015

Contenido

1 Enunciado

Se tiene dos conductores esféricos concéntricos. El primero (“1”) es una esfera maciza de radio a=1\,\mathrm{cm} y el otro (“2”) es una corona esférica de radio interior b=2\,\mathrm{cm} y exterior c=4\,\mathrm{cm}.

Archivo:dos-esferas-concentricas.png

Inicialmente los dos conductores están aislados y cada uno almacena una carga de 8 nC.

  1. Calcule el campo eléctrico \vec{E}=E(r)\vec{u}_r en todos los puntos del espacio. Indique cualitativamente cómo sería la gráfica de E(r) como función de la coordenada radial r
  2. Halle el potencial eléctrico al que se encuentra cada conductor.
  3. Suponga que, en un instante dado, se cierra el interruptor que conecta el conductor exterior a una fuente de tensión V_0=2.7\,\mathrm{kV}. Una vez que se ha alcanzado de nuevo el equilibrio, ¿cuál es el nuevo voltaje de la esfera y la carga de la corona?
  4. ¿Cuánto vale la energía almacenada en el sistema antes y después de cerrar el interruptor?
  5. ¿Qué trabajo realiza la fuente de tensión en este proceso? ¿Cuánta energía se disipa en lugar de almacenarse como energía electrostática?

2 Campo eléctrico

3 Voltaje de los conductores

4 Estado tras la conexión

5 Cambio en la energía almacenada

6 Trabajo del generador

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