GRADO EN INGENIERIA INFORMATICA
FÍSICA HOJA 6
Conductores.
1. En el centro de una esfera metálica hueca de radio interior R1y exterior R2, y carga total
Q=0 se situa una carga puntual q.
a) Obtener las distribuciones finales de carga.
b) Calcular el campo eléctrico en todas las regiones del espacio.
2. Dos esferas conductoras de radios 2 y 5 cm, cargadas respectivamente con 10 10-9 C y
-1510-9 C, se unen entre sí mediante un hilo conductor. Las esferas están separadas entre sí
una distancia mucho mayor que sus radios. Calcular :
a) la carga y el potencial de cada esfera después de la conexión
b) la energía total del sistema antes y después de la conexión.
Nota: si las esferas conductoras están lo suficientemente separadas, el potencial de cada una
vendrá dado por
esf0
esf
esf R4
Q
V
3. Dos esferas conductoras de radios R 1= 5 cm y R2= 7 cm previamente cargadas, se ponen
en contacto y después se separan una distancia mucho mayor que los radios. Se mide el
potencial que ha alcanzado la esfera de radio R1, resultando ser de 150 V. Si inicialmente su
carga era de 3 nC, ¿qué carga tenía inicialmente la esfera de radio R2?
4. Sea una esfera conductora de radio R1cargada con carga Q 1que se encuentra en el interior
de una esfera hueca conductora de radio interno R 2y radio externo R3, cargada con carga Q2.
a) Calcular la expresión general del campo eléctrico en todos los puntos del espacio.
b) Calcular el campo eléctrico en los puntos (0,15,0) y (0,35,20) (las coordenadas están
expresadas en centímetros).
c) Recalcular el apartado (a) si la esfera exterior se conecta a tierra
DATOS: R1= 10 cm; R2= 20 cm; R3= 30 cm; Q1= -1 µC; Q2= 2 µC
5. Se distribuye carga de manera uniforme en el volumen de una
esfera de radio R1, siendo 0la densidad de carga. Esta distribución
se introduce en el interior de una esfera hueca metálica, de radios
interno R2y externo R3, que está cargada con Q.
a) Calcular las densidades de carga en las superficies de la esfera
conductora.
b) Calcular la expresión general del campo eléctrico en todas las
regiones del espacio.
DATOS: R1= 15 cm; R2= 20 cm; R3= 40 cm; 0= - 2 C / m3; Q0= 40 nC
R3
R2
X
Y
R1
ρ0
