Campo eléctrico en un caparazón

Mi comprensión actual es:

  • Campo eléctrico dentro de una capa de metal = 0 ya que la carga neta encerrada es cero.

  • Campo eléctrico dentro de un conductor = 0, pero se puede calcular el campo eléctrico en una cavidad del conductor.

La pregunta que enfrenté dice que:

Figura 3: Capa conductora esférica con radio interior a y radio exterior b. La carga puntual q1 está ubicada en el centro de la capa hueca. En la figura 3, la carga del punto central es q1 = +2Q y hay una carga negativa neta -Q en la capa conductora esférica. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la magnitud del campo eléctrico E es verdadera?

a) E es Q/(4(pi)(Epsilon 0)r^2) para todo r > b.

b) E es cero para todo r < b.

¿No deberían ser ambos verdad entonces?

Respuestas (1)

El conductor es hueco. Tiene razón en que no hay campo eléctrico dentro del conductor, pero eso no significa que no haya campo eléctrico en la cavidad. Enfoque el problema desde esta dirección:

  1. Sabes que no debe haber ningún campo eléctrico dentro del conductor.
  2. Hay un cargo de 2 q dentro del conductor hueco.
  3. Para hacer que (1) funcione con (2), las cargas deberán moverse a través del conductor y emerger en una superficie. Una cantidad particular de carga debe emerger en la superficie interna, que con radio a . Esta carga superficial tiene que neutralizar exactamente la carga en el medio de la cavidad.
  4. Los cargos se conservan. Las cargas en la superficie interior tienen que venir de alguna parte. De nuevo mire (1), no pueden venir del interior. Deben provenir de la superficie exterior. En este problema se da la carga en el exterior, por lo que ya sabemos cuánta carga hay en el exterior.
  5. Para el campo lejano ( r > b ), recuerda que con (3) hemos anulado exactamente el campo eléctrico dentro del conductor, por lo que el campo de la carga interior llega al exterior ( r > b )?

A partir de esto, debería poder concluir que solo una respuesta es correcta y cuál es.

OK entonces debe ser a). Gracias por la explicación que aclaró mucho!
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