Gente, tengo una consulta teórica con respecto a las distribuciones de carga en un conductor.

En este caso tenemos una esfera conductora rodeada por una cáscara metálica.

Sé que si en la esfera interna coloco una carga, en la cara interna de la superficie externa (o sea, en la parte interna de la cáscara metálica) aparecerá esa carga con signo opuesto. Hasta ahí todo bien. PERO vi que en la resolución consideran una carga externa en la superficie externa del conductor externo ( o sea que aparece una carga externa en la parte de afuera de la cáscara). Esto último no lo entiendo. Nosotros en clase vimos que existía una carga en esa superficie externa si le poníamos una carga adicional a la cáscara además de la que ya tenía el conductor interno y en ese caso, esa carga "adicional" aparecía en la cara interna y externa del conductor externo pero nunca vimos que con la carga interna del conductor interno aparecía una carga externa en la cara externa de la cáscara.

No sé si yo estoy entendiendo mal, pero no entiendo por qué aparece esa carga externa.

Gracias.

Hola Teli. Ponés una carga en la esfera, que queda con carga digamos positiva. Esa carga positiva atrae cargas negativas de la cáscara hacia su cara interna. Como la cáscara tiene carga neta nula, tienen que irse cargas positivas hacia la cara externa.
Las cargas de la cáscara se redistribuyen. O sea, son las mismas, pero como se agruparon algunas negativas de un lado, tiene que haber algunas positivas agrupadas en otro lado (la cara externa), para que la carga neta sea la misma: nula.

(01-02-2017 14:39)luchovl2 escribió:  Hola Teli. Ponés una carga en la esfera, que queda con carga digamos positiva. Esa carga positiva atrae cargas negativas de la cáscara hacia su cara interna. Como la cáscara tiene carga neta nula, tienen que irse cargas positivas hacia la cara externa.
Las cargas de la cáscara se redistribuyen. O sea, son las mismas, pero como se agruparon algunas negativas de un lado, tiene que haber algunas positivas agrupadas en otro lado (la cara externa), para que la carga neta sea la misma: nula.

Gracias, Lucho.

Y si pusieras una segunda carga en la cáscara de afuera, suponé positiva, en la cáscara te quedaría la carga interna + la carga externa, entonces, ¿la carga interna sería la opuesta de q1 (supone negativa si q1 es positiva) y la externa serían las cargas que se redistribuyen por q1 (lo que me decías) más la carga q2 o solo se considera q2? Gracias.

Se suma la carga q2.

Lo que se tiene que cumplir es que las cargas netas de los cuerpos eléctricamente aislados sean siempre las mismas, mientras no agregues ni quites nada. Porque, ¿a dónde se van a ir las cargas si no?

Si a la cáscara le agregás una carga positiva, su carga neta será positiva (y de cierto valor). Entonces, luego de la redistribución de cargas debida a la carga de la esfera, se tiene que cumplir que la carga neta sea la misma que antes, o sea, positiva (y del mismo cierto valor que antes).

Mäs aun, si considerás esfera y cáscara como un todo, si le agregás carga, partiendo de carga neta nula, entonces todo el conjunto tiene carga. Digo, no puede ser que se redistribuya de manera que el conjunto siga quedando con carga neta nula. Sería un agujero negro de carga...
En tu primer ejemplo, luego de cargar la esfera, si considerás una superficie gaussiana entre las caras de la cáscara, la carga neta dentro es nula, pero como agregaste carga efectivamente, si considerás una superficie que abarque todo el conjunto, la carga neta tiene que ser la que agregaste.

(01-02-2017 15:38)luchovl2 escribió:  Se suma la carga q2.

Claro, pero y la "carga externa" que quedaba en la cáscara como resultado de la redistribución que producía q1, adonde va a parar cuando se le agrega otra carga q2? Está incluída en q2?

No, a esa q1 inducida por la esfera en la cara externa se le suma q2 que le agregaste externamente por algún medio (mágico).

Ponele que a la esfera la cargás con +1C.
En la cara interna de la cáscara se induce -1C, eso anula el campo eléctrico (en condiciones estáticas) dentro del conductor externo (Gauss).
En la cara externa de la cáscara se induce +1C, eso hace todo el conjunto esté cargado con +1C.

Agregás +1C en la cáscara. Ahora la carga en la cara externa es +2C.

Adjunto un ejemplo del Sears-Zemansky vol II. En la página 767 explica esto justamente.

(02-02-2017 04:10)luchovl2 escribió:  No, a esa q1 inducida por la esfera en la cara externa se le suma q2 que le agregaste externamente por algún medio (mágico).

Perfecto! Me quedaba esa duda. Mil gracias, Lucho.