Considere una esfera sin carga, hecha de material conductor de electricidad. Luego cargamos la esfera con cargas en exceso.
Entiendo que estos excesos de carga se repelen hasta que las líneas de campo eléctrico paralelas a la superficie de la esfera se anulan. Cada carga experimenta la superposición de campos eléctricos proporcionados por todas las demás cargas y no se ejerce ninguna fuerza neta sobre ninguna carga. Esto da como resultado una distribución de carga uniformemente distribuida en la superficie de la esfera.
El sistema está en equilibrio electrostático estable.
Considere que tomamos la misma esfera con todas las cargas en exceso en la superficie e insertamos una carga adicional en el centro de la esfera, de modo que el sistema está en equilibrio electrostático inestable.
¿Es esta distribución particular de cargas (incluida la carga central) la única configuración de equilibrio electrostático inestable?
Dicho de otra manera, aparte de las distribuciones anteriores, ¿no hay otra configuración de cargas tal que el sistema cerrado esté en equilibrio electrostático inestable?
¿Por qué sí/no?
En una situación electrostática, cualquier carga neta en un conductor reside en la superficie ya que esta es la configuración que minimiza la energía potencial del sistema. Con una sola carga, existen infinitas configuraciones que minimizan la energía potencial: cada configuración tiene la misma energía potencial. Entonces, en ese sentido, la carga no está en un equilibrio estable ni inestable. Su PE sería constante en función de la posición (pero infinito fuera del conductor).
Esa es la versión clásica. En la teoría moderna, la carga nunca se quedará quieta en tal situación.
Esta es solo mi opinión al respecto. Por favor, corríjame si alguien encuentra algún error en esto o si puedo haber entendido mal la pregunta.
lelouch
granjero
Zhengqun Koo