Problema 17. Superfícies cilíndriques concèntriqu… · Física II URV Recull d'exàmens i problemes de Física II

Tema: Electrostatics: Coulomb, electric field, Gauss's law and potential · Del examen Recull d'exàmens i problemes de Física II

Enunciado

Problema 17. Superfícies cilíndriques concèntriques

Considera dues superfícies cilíndriques concèntriques de longitud infinita. La superfície interior té un radi R1R_1 i una densitat superficial de càrrega σ1\sigma_1. La superfície exterior té un radi R2R_2 (R2>R1R_2 > R_1) i una densitat superficial de càrrega σ2\sigma_2.

a)

Calcula el camp elèctric a les tres regions de l'espai: r<R1r < R_1, R1<r<R2R_1 < r < R_2 i r>R2r > R_2.

b)

Quina ha de ser la relació σ1σ2\frac{\sigma_1}{\sigma_2} per tal que el camp elèctric sigui nul a la regió exterior a les dues superfícies (r>R2r > R_2)?

c)

En el cas establert a l'apartat anterior, calcula la diferència de potencial elèctric entre ambdues superfícies, V(R1)−V(R2)V(R_1) - V(R_2).

Enunciado: Problema 17. Superfícies cilíndriques concèntriqu… · Física II URV Recull d'exàmens i problemes de Física II

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Camp elèctric per a r<R1r < R_1

Solución: 00

a) Camp elèctric per a R1<r<R2R_1 < r < R_2

Solución: σ1R1ε0r\frac{\sigma_1 R_1}{\varepsilon_0 r}

a) Camp elèctric per a r>R2r > R_2

Solución: σ1R1+σ2R2ε0r\frac{\sigma_1 R_1 + \sigma_2 R_2}{\varepsilon_0 r}

b) Quina ha de ser la relació σ1σ2\frac{\sigma_1}{\sigma_2} per tal que el camp elèctric sigui nul a la regió exterior a les dues superfícies (r>R2r > R_2)?

Solución: −R2R1-\frac{R_2}{R_1}

c) En el cas establert a l'apartat anterior, calcula la diferència de potencial elèctric entre ambdues superfícies, V(R1)−V(R2)V(R_1) - V(R_2).

Solución: σ1R1ε0ln⁡(R2R1)\frac{\sigma_1 R_1}{\varepsilon_0} \ln\left(\frac{R_2}{R_1}\right)

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Problema 3. Esferes concèntriques de càrrega · Recull d'exàmens i problemes de Física II · Problema 4. Esfera amb càrrega volúmica i puntual · Recull d'exàmens i problemes de Física II ›

Más ejercicios de Electrostatics: Coulomb, electric field, Gauss's law and potential