23.49. Una esfera metálica con radio ra está apoyada en un soporte aislante en el centro de una coraza esférica, hueca, metálica y con radio rb. En la esfera interior hay una carga +q y en la exterior otra -q. a) Calcule el potencial V(r) para i) r < ra; ii) ra < r < rb; iii) r > rb. (Sugerencia: el potencial neto es la suma de los potenciales debidos a las esferas individuales.) Considere V igual a cero cuando r es infinito. b) Demuestre que el potencial de la esfera interior con respecto al de la esfera exterior es Vab = q /4pP0 (1/ra- 1/rb ) c) Utilice la ecuación (23.23) y el resultado del inciso a) para mostrar que el campo eléctrico en cualquier punto entre las esferas tiene una magnitud de E(r) = (Vab / ((1/ra - 1/rb))) (1/r^2). d) Use la ecuación (23.23) y el resultado del inciso a) para encontrar el campo eléctrico en un punto fuera de la esfera más grande a una distancia r del centro, donde r > rb. e) Suponga que la carga en la esfera exterior no es - q sino una carga negativa de diferente magnitud, por ejemplo, -Q. Demuestre que las respuestas para los incisos b) y c) son las mismas que antes, pero la del inciso d) es distinta.
23.49. Una esfera metálica con radio ra está apoyada en un soporte aislante en el centro de una coraza esférica, hueca, metálica y con radio rb. En la esfera interior hay una carga +q y en la exterior otra -q. a) Calcule el potencial V(r) para i) r < ra; ii) ra < r < rb; iii) r > rb. (Sugerencia: el potencial neto es la suma de los potenciales debidos a las esferas individuales.) Considere V igual a
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