Observa que debemos aplicar la Ley de Gauss: E*AS = 4πk*Qe,
donde
AS es el área de la superficie de Gauss,
k es la constante de Coulomb,
Qe es a carga encerrada por la superficie de Gauss.
a) Observa que la superficie de Gauss es una esfera incluida en a esfera cargada.
r = 5 cm = 0,05 m.
AS = 4π*r2 = 4π*(0,05)2 = 0,01π m2
Qe = ρVS = ρ(4/3)πr3,
luego sustituyes en la ecuación de Gauss y queda:
E*4π*r2 = 4πkρ(4/3)πr3, haces pasajes de factores como divisores y queda:
E = (4/3)kπρr.
b) Observa que la superficie de Gauss es una esfera exterior a la esfera cargada.
r = 20 cm = 0,2 m.
AS = 4π*r2 = 4π*(0,2)2 = 0,16π m2
Qe = ρV = ρ(4/3)πR3 = ρ(4/3)π(10)3 = ρ(4000/3)π c.
luego sustituyes en la ecuación de Gauss y queda:
E*4π*r2 = 4πkρ(4000/3)π, haces pasajes de factores como divisores y queda:
E = (4000/3)kπρ*(1/r2).
c) Observa que la superficie de Gauss coincide con la superficie de la esfera cargada.
r = R = 10 cm = 0,1 m.
AS = 4π*r2 = 4π*R2 = 4π*(0,1)2 = 0,04π m2
Qe = ρV = ρ(4/3)πR3 = ρ(4/3)π(10)3 = ρ(4000/3)π c.
luego sustituyes en la ecuación de Gauss y queda:
E*4π*R2 = 4πkρ(4000/3)π, sustituyes y queda:
E*4π*(0,1)2 = 4πkρ(4000/3)π, resuelves la potencia y queda:
E*4π*0,001 = 4πkρ(4000/3)π, haces pasajes de factores como divisores y queda:
E = (400000/3)kπρ.
Espero haberte ayudado.
Muchas gracias Antonio.
Lo hice pero sabía que tenia cosas mal seguro.
Un saludo
