como se varia la fuerza de atracion entre dos esferas ayuda plisssss
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Si las esferas conductoras tienen carga de signos opuestos, las cargas tienden a acercarse, dando lugar a una fuerza de atracción mayor que la correspondiente a dos cargas iguales y de signo contrario. cuando las esferas están próximas
Explicación:
espero que te ayude
Respuesta:
Cuando se comienza el estudio del electromagnetismo, siempre se menciona la ley de Coulomb de atracción o repulsión entre cargas puntuales q1 y q2
Donde d es la separación entre las cargas puntuales.
En realidad las cargas no son puntuales sino esferas conductoras de radio R. Ahora bien, cuando dos esferas conductoras de la misma carga y radio están cercanas, se produce una redistribución de las cargas debido a la influencia mutua electrostática, las esferas se polarizan y las cargas del mismo signo tienden a alejarse lo máximo posible, la fuerza de repulsión entre las esferas será menor que la correspondiente a dos cargas puntuales iguales y del mismo signo. Si las esferas conductoras tienen carga de signos opuestos, las cargas tienden a acercarse, dando lugar a una fuerza de atracción mayor que la correspondiente a dos cargas iguales y de signo contrario.
En esta página, vamos a medir la fuerza de repulsión F entre dos esferas conductoras del mismo radio R con la misma carga Q, y del mismo signo. Vamos a comprobar que la fuerza difiere de
cuando las esferas están próximas.
Método de las imágenes
En páginas anteriores, hemos estudiado ejemplos de aplicación del método de las imágenes. En este página, aplicaremos dicho método a dos esferas del mismo radio R y de la misma carga Q, separadas entre sus centros una distancia d>2R. Situaremos el origen en el centro de la primera esfera.
La simetría del problema nos permite reemplazar las esferas cargadas por dos sucesiones idénticas de cargas puntuales q0, q1…qn… situadas en la línea que une los centros en las posiciones x0, x1…xn … y d-x0, d-x1…d-xn …, respectivamente. Nos fijaremos exclusivamente en la primera esfera cuyo centro está en el origen.
1.-Colocamos una carga q0 en el centro de la primera esfera, en el origen x0=0. La superficie de la primera esfera de radio R es equipotencial. Colocamos una carga idéntica q0 en el centro de la segunda esfera. La superficie de la primera esfera deja de ser equipotencial.
2.-Colocamos una carga q1 a una distancia x1 del centro de la primera esfera.
El potencial producido por la carga q0 situada en el centro de la segunda esfera y por la carga adicional q1 debe cancelarse en la superficie de la primera esfera, para que siga siendo equipotencial. El potencial en el punto A (R, 0) y B(-R, 0) producido por ambas cargas debe ser cero
Tenemos un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas cuya solución es
3.-Si colocamos una carga q1 en la posición d-x1, la superficie de la primera esfera deja de ser equipotencial.
4.-Colocamos una carga q2 en la posición x2, tal como se muestra en la figura.
El potencial producido por la carga q1 situada en la segunda esfera y por la carga adicional q2 debe cancelarse en la superficie de la primera esfera, para que siga siendo equipotencial. El potencial en el punto A (R, 0) y B(-R, 0) producido por ambas cargas debe ser cero
Primero eliminamos q1 y q2 y despejamos x2, luego, despejamos q2 de la primera o de la segunda ecuación
o bien,
5.-Si colocamos una carga q2 en la posición d-x2 la superficie de la primera esfera deja de ser equipotencial.
6.-Colocamos una carga q3 en la posición x3, tal como se muestra en la figura.
El potencial producido por la carga q2 situada en la segunda esfera y por la carga adicional q3 debe cancelarse en la superficie de la primera esfera, para que siga siendo equipotencial. El potencial en el punto A (R, 0) y B(-R, 0) producido por ambas cargas debe ser cero
Primero eliminamos q2 y q3 y despejamos x3, luego, despejamos q3 de la primera o de la segunda ecuación
o bien,
7.- Continuamos es proceso iterativo, obteniendo el valor de la carga imagen q4 en la posición x4.
La carga total de cada esfera es
que es proporcional a q0
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