Campo elétrico de um condutor eletrizado em equilíbrio eletrostático
Distribuição de cargas
Dizemos que um condutor está em equilíbrio eletrostático quando no seu interior não há movimento ordenado de seus elétrons livres, isto é, não há correntes elétricas. Os elétrons livres ficam em movimento caótico, como ilustra a Fig. 1.
Suponhamos que um condutor inicialmente neutro seja eletrizado. Apenas para fixar ideias, suponhamos que ele tenha recebido carga negativa, isto é, elétrons. Durante um intervalo de tempo muito curto (muito menor do que 1 segundo) esses elétrons se repelem, formando pequenas correntes elétricas. No entanto, após esse curtíssimo intervalo de tempo, é atingido o equilíbrio eletrostático, com os elétrons em excessos distribuídos pela superfície do condutor, como ilustram as figuras 2 e 3.
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Fig. 2
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Suponhamos agora que o condutor seja eletrizado positivamente. Isto significa que o condutor perdeu elétrons, ficando com um excesso de cargas positivas. Durante um curtíssimo intervalo de tempo os elétrons livres restantes se rearranjam de modo que ao ser atingido o equilíbrio eletrostático o excesso de cargas positivas se localizam na superfície do condutor (figuras 4 e 5).
Fig. 4 Fig. 5
Também neste caso, se o condutor for esférico (Fig.4) o excesso de cargas positivas se distribuem uniformemente pela superfície do condutor. Se o condutor não for esférico (Fig.5) haverá uma concentração maior de cargas positivas nas regiões mais pontudas.
Devemos observar que as situações das figuras 2,3,4 e 5, se verificam quando o condutor estiver longe de outros condutores. Quando ele estiver próximo de outros condutores pode haver um deslocamento das cargas.
Campo elétrico no condutor
Para que um condutor esteja em equilíbrio eletrostático é necessário que o campo elétrico no seu interior seja nulo pois, se não fosse nulo, provocaria correntes no interior do condutor e ele não estaria em equilíbrio eletrostático.
No interior de um condutor em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico é nulo.
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(Opcional):
Estudo Complementar retirado do link abaixo:
https://resumos.mesalva.com/condutores-equilibrio-eletrostatico/