Por que não existe um campo elétrico no interior de um condutor eletrizado?

Exercícios Resolvidos de Potencial Elétrico Gerado por Carga Pontual

Enunciado

Considere as seguintes afirmações: Em um ponto qualquer do interior de um condutor em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico é sempre nulo;Em um ponto qualquer do interior de um isolante, o campo elétrico é sempre nulo;Se o fluxo do campo elétrico resultante através de uma superfície fechada (gaussiana) for zero, então não existem partículas carregadas no interior dessa superfície; Para todos os pontos (internos e na superfície) de um condutor em equilíbrio eletrostático o potencial é o mesmo.Dessas afirmações, quais são todas as corretas?I, IVIIIIIVI, III, IV

Passo 1

Bom, uma à uma nós chegamos à verdade. A primeira nos diz: em um ponto qualquer do interior de um condutor em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico é sempre nulo.

Negritei as palavras chaves. “Sempre”? Sim, esse é um dos raros casos em que a palavra sempre pode ser usada!

Você pode sim colocar campo dentro de um condutor, mas você vai estar fora do equilíbrio neste caso. Ou seja, como ele disse que está no equilíbrio, é nulo o campo.

Verdadeira.

Passo 2

Em um ponto qualquer do interior de um isolante, o campo elétrico é sempre nulo?

É justamente o contrário!

• Em condutores¸sempre há um campo elétrico nulo no interior. Isso porque as cargas se concentram nas extremidades do condutor sempre, de forma a fazer com que o campo se anule.
• MAAAAS nos isolantes ocorre o contrário: se você joga uma carga dentro de um isolante, ela não vai sair correndo para ficar na extremidade – ela vai ficar paradinha ali, dentro do condutor, ou vai se movimentar bem lentamente. Por isso, como podemos ter uma carguinha dentro do isolante sem que ela se mova para a superfície dele, temos que é plenamente possível que campos elétricos surjam dentro de isolantes!

Falsa.

Passo 3

Se o fluxo do campo elétrico resultante através de uma superfície fechada (gaussiana) for zero, então não existem partículas carregadas no interior dessa superfície? Nada a ver. Se tiverem duas partículas carregadas com cargas opostas o fluxo vai dar zero:

Φ = Q i n t ϵ 0

Φ = q + - q ϵ 0

ϕ = 0

Falsa.

Passo 4

Para todos os pontos (internos e na superfície) de um condutor em equilíbrio eletrostático o potencial é o mesmo?

Bom, várias maneiras de pensar o problema. Dentro de condutor em equilíbrio não podemos ter cargas se movendo, logo não há corrente. Se fizermos uma análise com a Lei de Ohm:

Δ V = R I

I = 0 → Δ V = 0

Ou seja, para quaisquer dois pontos a diferença de potencial é zero. Então sim, o potencial tem que ser o mesmo.

Verdadeira.

Resposta

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