Corriente y campo de un cable coaxial
De Laplace
1 Enunciado
Se tiene un cable coaxial rectilíneo de longitud L = 20 m formado por un núcleo cilíndrico de cobre de radio a = 4 mm, rodeado de una capa de dieléctrico ideal de radio exterior b = 7 mm. Por fuera del dieléctrico se encuentra una corona, también de cobre, de radio exterior c = 9 mm. El cable está terminado en un cortocircuito que conecta el núcleo interior con la corona exterior. En el extremo inicial del cable se establece una diferencia de potencial V0 = 3 mV.
- Calcule la intensidad de corriente que circula por el núcleo de cobre, así como la densidad de corriente y el campo eléctrico en todos los puntos del cobre.
- Calcule el valor aproximado del campo magnético B en todos los puntos del espacio. Suponga que μ = μ0 en todos los materiales. Desprecie los efectos de borde, considerando, para el cálculo de $\mathbf{B}$, el cable como de longitud infinita.
2 Corriente eléctrica
En este sistema tenemos dos resistencias puestas en serie. La corriente sale de la fuente de tensión y avanza por el núcleo del cable, llega al cortocircuito final y retorna por el conductor exterior, cerrándose el circuito.
Tanto en el núcleo como en la corteza exterior la corriente es longitudinal
![\mathbf{J}=J\mathbf{u}_z\,](/wiki/images/math/2/e/e/2ee468f7ac3503798d7f940fffc10129.png)
En este caso, cada resistencia, como en el caso de un cable grueso o un tubo conductor, equivale a la de un conductor filiforme;
![R = \frac{L}{\sigma S}](/wiki/images/math/a/e/2/ae21d65ee5f5a3df356e38d5d2dac437.png)
En este problema tenemos dos resistencias: la del núcleo central