Question

Un cascaron esférico de radio R = 16,0 cm tiene una carga de 30,0 µC uniformemente distribuida, tal como se muestra en la figura.

a) Determine la magnitud del campo eléctrico en un punto M dentro de la esfera.

b) Calcule el campo eléctrico en un punto N que se encuentra fuera de la esfera

Nota: exprese en unidades del SI​

Answer 1

      La magnitud del campo eléctrico en los puntos M y N dentro de la esfera y fuera de la esfera son :    E = 0 N/C           E = 6.74.10⁶N/C

    Para calcular la magnitud del campo eléctrico en los puntos M y N dentro de la esfera y fuera de la esfera, se calcula aplicando la ley  de gauss, como se muestra a continuación :

       R = 16.0cm  

       q = 30.0μC

  a)   E = ?    punto M  

  b)   E = ?   Punto N

a)

 Partiendo de la ley de Gauss y considerando que la carga  encerrada dentro del cascaron es 0 puesto que la toda la carga esta uniformemente distribuida en la superficie tenemos que:

     4πEr² =  q / εo

    4πE*(0.12)² = 0 / εo

                E = 0 N/C

B)

    Partiendo de la ley de Gauss y considerando que la carga total  encerrada dentro de la superficie gausseana en el punto N es de 30,0 µC, tenemos que:

             4πEr² = 30.10⁻⁶C/ εo

    4πE*(0.2m)² = 30.10⁻⁶C/ 8.85.10⁻¹² C²/N*m²

                      E = 30.10⁻⁶ C / 8.85.10⁻¹²C²/N*m²4*π*0.04m²

                     E = 6.74.10⁶N/C