22.12
Considere un disco delgado de radio R cargado uniformemente. El campo eléctrico en un punto por encima de su centro a una distancia perpendicular d viene dado por la integral de superficie sobre el disco.
Elija un anillo de carga en un radio r, de ancho dr. Su área es el producto de su circunferencia y ancho.
Deje que el campo eléctrico producido por cualquier pequeño elemento de carga en el anillo forme un ángulo θ con el eje z. Resuelva esto en dos componentes: paralelo y perpendicular al eje z.
Hay un elemento de carga cuya componente perpendicular del campo eléctrico es igual y opuesta. Por lo tanto, los componentes perpendiculares se cancelan. La simetría del disco a lo largo de su plano implica que es la misma para cualquier par de este tipo.
Dado que los componentes z se refuerzan, el campo eléctrico apunta lejos del disco. Integrando sobre r, se obtiene el campo resultante.
A grandes distancias, la expresión se reduce a la de una carga puntual igual a la carga total del disco.
Por otro lado, a pequeñas distancias, el disco parece un plano infinito cuyo campo eléctrico es constante.
El caso más simple de una distribución de carga superficial es el disco cargado uniformemente. Calcular su campo eléctrico también nos ayuda a calcula…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Todos los derechos reservados.