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Cálculos de carga total, campo y potencial

De Laplace

Contenido

1 Enunciado

Calcule la carga total de las siguientes distribuciones de carga:

  1. N cargas de valor q situadas en los vértices de un polígono regular de N lados situado en el plano XY, con centro el origen y cuyo primer vértice se encuentra en \vec{r}_1=a\vec{\imath}.
  2. Un anillo circular de radio R con una densidad lineal de carga uniforme λ0.
  3. Un anillo circular de radio R con centro el origen y situado en el plano XY, con una densidad lineal de carga \lambda(\varphi)=\lambda_0\cos(\varphi), siendo \varphi el ángulo del vector de posición con el eje OX.
  4. Una superficie esférica de radio a con una densidad de carga uniforme σ0, rodeada por una superficie esférica concéntrica de radio b con densidad de carga − σ0.
  5. Una esfera maciza de radio R con densidad de carga uniforme ρ0.
  6. Una esfera maciza de radio R con una densidad de carga dependiente de la distancia al centro como

\rho(r) = A(R-2r)\qquad\qquad (r < R)

Calcule el campo y el potencial eléctrico en el origen de coordenadas para todos los sistemas del problema

2 Cargas en un polígono

2.1 Carga total

En un sistema de cargas puntuales, la carga total es la suma de todas ellas. Puesto que en este caso son todas iguales, el resultado es simplemente

Q = Nq\,

2.2 Campo en el origen

3 Campo eléctrico en el origen

4 Potencial eléctrico en el origen

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