Flashcard FC279861
Por que o campo elétrico em qualquer ponto do interior de um condutor em equilíbrio eletrostático é nulo e onde se localizam suas cargas?
Eletrostática
CEBRASPE (CESPE) · 2023
Por que o campo elétrico em qualquer ponto do interior de um condutor em equilíbrio eletrostático é nulo e onde se localizam suas cargas?
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Resposta
Porque os portadores de carga se redistribuem para anular o campo interno; as cargas residuais ficam na superfície externa.Explicação:
Em equilíbrio eletrostático o campo dentro do material condutor vale zero. Pela Lei de Gauss, para uma superfície fechada totalmente contida no interior o fluxo é dado por \( \oint_S \vec E\cdot d\vec A = q_{int}/\varepsilon_0 \).
Se não há cargas dentro da superfície, \(q_{int}=0\), logo \( \oint_S \vec E\cdot d\vec A=0\). Para uma superfície esférica de raio \(r\) dentro do condutor temos \(E\cdot 4\pi r^2=0\Rightarrow E=0\).
As cargas livres do condutor migraram até a superfície externa, anulando o campo no interior.
exemplo:
Uma caixa metálica fechada (gaiola de Faraday) exposta a cargas externas protege equipamentos internos: cargas induzidas na superfície externa aparecem, mas o campo dentro da caixa permanece nulo. Matematicamente, escolhendo uma superfície gaussiana dentro da caixa, \(q_{int}=0\) implica \(E_{interno}=0\), portanto os instrumentos dentro não sofrem influência eletrostática do exterior.
Veja como foi cobrado:
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