Cálculos del Potencial Eléctrico I

Considere un conductor esférico con un radio de 20 centímetros y una carga de 40 microculombios. ¿Cuál sería el potencial eléctrico a distancias radiales de 60 y 10 centímetros?

Según la ley de Gauss, el campo eléctrico dentro de la esfera es cero. Por lo tanto, para mover una carga de prueba dentro de la esfera no se realiza ningún trabajo. El potencial eléctrico es constante dentro de la esfera y su valor es el mismo que el potencial en la superficie.

Fuera de la esfera, el campo eléctrico sigue la ley del inverso del cuadrado. El potencial eléctrico es la integral del producto escalar del campo eléctrico y la cilindrada. A una distancia infinita, el potencial se define como cero. Esto da un potencial que varía inversamente con la distancia radial.

Entonces, el potencial eléctrico es continuo, pero el campo eléctrico es discontinuo.

Aquí, las cantidades conocidas son el radio de la esfera, épsilon cero y la carga. Las magnitudes desconocidas son el potencial eléctrico a las dos distancias. Sustituyendo las cantidades conocidas, se calcula el potencial a 60 centímetros y a 10 centímetros.