Problema 3. Esferes concèntriques de càrrega · 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 3. Esferes concèntriques de càrrega

Es considera un sistema amb simetria esfèrica format per una esfera homogènia de radi R1R_1 que conté una càrrega Q1Q_1 distribuïda uniformement en el seu volum, i una closca esfèrica de radi R2R_2 (R2>R1R_2 > R_1) amb una càrrega Q2Q_2 distribuïda sobre la seva superfície.

a)

Troba les expressions de la densitat volúmica de càrrega ρ\rho de l'esfera interior i de la densitat superficial de càrrega σ\sigma de la superfície exterior.

b)

Aplicant el teorema de Gauss, dedueix el vector camp elèctric a l'interior de la primera esfera (r<R1r < R_1).

Enunciado: Problema 3. Esferes concèntriques de càrrega · Física II URV Recull d'exàmens i problemes de Física II

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

Troba l'expressió de la densitat volúmica de càrrega ρ de l'esfera interior

Solución: ρ=Q1V=Q143πR13=3Q14πR13\rho = \frac{Q_1}{V} = \frac{Q_1}{\frac{4}{3}\pi R_1^3} = \frac{3Q_1}{4\pi R_1^3}

Troba l'expressió de la densitat superficial de càrrega σ de la superfície exterior

Solución: σ=Q2S=Q24πR22\sigma = \frac{Q_2}{S} = \frac{Q_2}{4\pi R_2^2}

Mòdul del camp elèctric E(r) a l'interior de la primera esfera (r < R1)

Solución: E(r)=ρr3ε0=Q14πε0R13rE(r) = \frac{\rho r}{3\varepsilon_0} = \frac{Q_1}{4\pi\varepsilon_0 R_1^3} r

Direcció i sentit del vector camp elèctric E a l'interior de la primera esfera (r < R1)

Solución: Radial (en la direcció del vector unitari u^r\hat{u}_r)

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

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

‹ Ejercicio Qüestió 1. Distribució cilíndrica coaxial · Recull d'exàmens i problemes de Física II · Problema 17. Superfícies cilíndriques concèntriqu… · Recull d'exàmens i problemes de Física II ›

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