{"id":160,"date":"2020-02-06T00:39:26","date_gmt":"2020-02-05T23:39:26","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.ugr.es\/physics-zip\/?p=160"},"modified":"2021-05-13T01:17:54","modified_gmt":"2021-05-12T23:17:54","slug":"como-es-el-campo-electrico-dentro-de-un-hueco","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.ugr.es\/physics-zip\/como-es-el-campo-electrico-dentro-de-un-hueco\/","title":{"rendered":"\u00bfC\u00f3mo es el campo el\u00e9ctrico dentro de un hueco?"},"content":{"rendered":"<p>La Ley de Gauss predice que, en cualquier cavidad de un objeto cargado macizo, el flujo del campo el\u00e9ctrico debe ser nulo por no contener carga el\u00e9ctrica en esa regi\u00f3n del espacio. Esto puede implicar dos casos:<\/p>\n<ol>\n<li>Si no existe simetr\u00eda ni el objeto es un conductor en equilibrio, el campo es uniforme<\/li>\n<li>Si existe simetr\u00eda (hueco conc\u00e9ntrico\/coaxial) o el objeto es un conductor en equilibrio [<a href=\"https:\/\/blogs.ugr.es\/physics-zip\/conductor-en-equilibrio-y-acumulacion-de-carga\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">1<\/a>], el campo es nulo<\/li>\n<\/ol>\n<p>El caso a) se deduce por continuidad (no en sentido matem\u00e1tico) del campo: las l\u00edneas de campo, que emergen de o entran en la zona maciza, deben continuar a trav\u00e9s de la cavidad, pero de tal modo que el flujo neto a trav\u00e9s de <em>cualquier superficie<\/em> de Gauss trazada dentro de la cavidad sea siempre nulo. Esto s\u00f3lo es posible si el campo es uniforme.<\/p>\n<p>El caso b) se puede deducir tambi\u00e9n por continuidad del campo pero en este caso, si el hueco se encuentra centrado, aunque no tenga una forma sim\u00e9trica, no hay posibilidad de trazar l\u00edneas de campo a trav\u00e9s del hueco que respeten la continuidad de las l\u00edneas en la zona maciza (a izquierda y derecha del hueco) y que el flujo neto a trav\u00e9s de cualquier superficie de Gauss dentro de la cavidad sea nulo. Otra forma de razonarlo es como sigue. En un punto cualquiera dentro de la cavidad centrada, se puede trazar un \u00e1ngulo s\u00f3lido (el primo mayor del \u00e1ngulo plano) hacia la cara interna de la cavidad y el mismo \u00e1ngulo s\u00f3lido hacia la cara interna opuesta. Bajo ese \u00e1ngulo s\u00f3lido se \u00abve\u00bb un \u00e1rea distinta en cada cara dependiendo de la posici\u00f3n del punto de observaci\u00f3n (situado a una distancia r1 de la cara 1 y r2 de la cara 2) guardando la siguiente relaci\u00f3n: A1\/r1\u00b2=A2\/r2\u00b2. Como la cantidad de carga es proporcional al \u00e1rea (cantidad de materia), se tiene que Q1\/r1\u00b2=Q2\/r2\u00b2 y seg\u00fan la ley de Coulomb (k*q*Qi\/ri\u00b2), la fuerza el\u00e9ctrica neta de una carga prueba q situada en el punto en cuesti\u00f3n ser\u00e1 nula, y con ella el campo el\u00e9ctrico. Este tipo de razonamiento tambi\u00e9n es aplicable a cualquier cuerpo hueco sin bordes (cilindro, espacio entre planos). Sin embargo, usando este mismo razonamiento con \u00e1ngulos planos a un cuerpo lineal cerrado sin bordes (como un anillo cargado), el campo el\u00e9ctrico en su interior no es nulo (salvo en su punto de simetr\u00eda). Todo ello es consecuencia de la dependencia 1\/r\u00b2 de la fuerza el\u00e9ctrica.<\/p>\n<p>El caso de simetr\u00eda plana requiere ciertas precauciones por no ser un sistema cerrado (salvo en el infinito). El sistema formado por dos planos cargados, indefinidos y paralelos est\u00e1 \u00abhueco\u00bb, por lo que el campo el\u00e9ctrico en el \u201chueco\u201d interior es uniforme, no nulo siempre que las cargas de los planos sean arbitrarias (caso a)). Si examin\u00e1semos el \u00abhueco\u00bb exterior, por inversi\u00f3n del espacio\/sistema, el campo el\u00e9ctrico tambi\u00e9n deber\u00eda ser uniforme. Si las cargas fueran iguales (caso b)), el campo en el interior es nulo por la compensaci\u00f3n de campos entre planos. Si examin\u00e1semos el \u00abhueco\u00bb exterior, el campo ser\u00eda nulo cuando las cargas fueran iguales, aunque opuestas (por inversi\u00f3n del espacio\/sistema).<\/p>\n<p>Todo lo comentado hace referencia al campo en el interior de huecos, no al campo exterior creado por un sistema con huecos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>La Ley de Gauss predice que, en cualquier cavidad de un objeto cargado macizo, el flujo del campo el\u00e9ctrico debe ser nulo por no contener carga el\u00e9ctrica en esa regi\u00f3n del espacio. 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