¿Pueden los campos eléctricos cancelarse entre sí?

El interior de una esfera cargada tiene un CAMPO eléctrico de cero, por la misma razón que el campo gravitacional de una esfera hueca es cero en su interior.

Considere un punto aleatorio P dentro de la esfera y un pequeño parche de área A1 en la esfera. Dibuje el cono que conecta P y A1, pero continúe a través de P para que sea un cono doble que también se cruza con la esfera en otro parche A2 en el lado opuesto de P. Llame las distancias de P a A1 y A2 R1 y R2 respectivamente.

Manteniendo constante el ángulo del cono y moviendo P alrededor, la masa M1 de A1 es proporcional a R1 ^ 2, pero la fuerza cae como 1 sobre R1 ^ 2, por lo que los factores de R1 se cancelan exactamente y la fuerza es independiente de la distancia . La fuerza de A2 es exactamente la misma. Por lo tanto, los tirones gravitacionales de A1 y A2 se cancelan exactamente entre sí, sin importar dónde se encuentre dentro de la esfera P. Puede colocar en mosaico toda la esfera con pares de parches, y cada par se cancela. Entonces la fuerza neta es 0 + 0 + 0 + 0 +… + 0 = 0.

Para la electricidad, es la misma matemática, excepto que la carga reemplaza a la masa. (Tenga en cuenta que esto SOLO funciona para una fuerza de “1 sobre R al cuadrado” como EM o gravedad newtoniana).

En 2010 tuve el privilegio de realizar un experimento dentro del generador gigante Van De Graaff en el Museo de Ciencias de Boston mientras se cargaba hasta 1 MV, y no pude resistir probar esta teoría. Extendí la mano y toqué el interior de la esfera de 5 metros y sentí … absolutamente nada. Había una gran cantidad de exceso de carga, pero cero campo para llevarlo a mi cuerpo. Si lo hubiera intentado desde el exterior, un gran rayo me habría dejado sin sentido.

En esencia, un cuerpo que lleva una carga eléctrica negativa tiene más electrones de los necesarios para llenar las capas disponibles de los átomos que componen su sustancia. El exceso de electrones tiene cargas similares, y las cargas similares se repelen entre sí. Por lo tanto, los electrones se reorganizarán para mantener el exceso de electrones lo más lejos posible entre sí. Para una esfera, eso significa que se distribuirán uniformemente en la superficie. Con todos los electrones en exceso igualmente distantes en todas las direcciones, su fuerza repulsiva en el centro de la esfera está perfectamente equilibrada. Por lo tanto, la carga neta en el centro de la esfera es cero. Entonces, sí, en ese sentido los campos combinados de los electrones se cancelan entre sí.

Es un vector, por lo que, por supuesto, puede cancelar a cero.