Dos placas cargadas positivamente: ¿el campo eléctrico puede ser negativo en el interior?

Supongamos que tengo dos placas paralelas, cargadas positiva y uniformemente, a una distancia d separados e infinitos. La densidad de carga superficial de la placa superior es σ 1 y la densidad de carga superficial de la placa inferior es σ 2 . Entonces, el campo eléctrico dentro de las placas puede estar dado por (utilicé la Ley de Gauss para mostrar esto fácilmente):

mi = mi arriba + mi abajo = σ 1 2 ε 0 z ^ + σ 2 2 ε 0 z ^ = σ 2 σ 1 2 ε 0 z ^
El problema que tengo aquí es que debido a que estas dos placas tienen carga positiva, estoy seguro de que necesitan repelerse. Sin embargo, si σ 1 > σ 2 , el campo eléctrico dentro de las placas apunta hacia abajo, lo que sugiere que la placa superior se mueve hacia la placa inferior. ¿No es eso lo que sugiere que son atractivos?

Como puede ver, tengo un poco de dificultad para entender qué nos dice este resultado sobre el campo eléctrico sobre cómo se moverían las placas en los diferentes casos que se presentan para σ 1 y σ 2 , por lo que cualquier ayuda al respecto sería apreciada.

Respuestas (2)

El campo eléctrico de cada placa no actúa sobre sí mismo. Sólo actúa sobre la otra placa, y sobre cualquier otra carga. El campo mi 1 actúa sobre q 2 y el campo mi 2 actúa sobre q 1 .

Si σ 1 = σ 2 entonces el campo eléctrico total que actúa sobre alguna otra carga es cero, pero las fuerzas q 1 mi 2 y q 2 mi 1 actuando en cada placa son distintos de cero por lo que las placas aún se repelen.

Lo que sea que digas sobre σ 1 y σ 2 , no se puede decir que se están atrayendo. Si σ 1 > σ 2 , el campo eléctrico en la parte superior de la placa superior está en la dirección superior y debajo de la placa superior el campo eléctrico está en la dirección hacia abajo. Entonces, la dirección del campo eléctrico es diferente en los dos lados de la placa superior. Así que no podemos decir que se están atrayendo.