O campo elétrico no interior de um condutor é sempre nulo?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A pergunta é: “O campo elétrico no interior de um condutor é sempre nulo?” Isso é matéria de eletrostática, mais especificamente de condutores em equilíbrio. Para resolver, vamos precisar entender o que é um condutor (cargas livres dentro dele) e aplicar a Lei de Gauss para ver o porquê do campo ser nulo.
Passo 2
Primeiro, lembra o que é um condutor? É um material que possui cargas livres (elétrons) que podem se mover com facilidade. Se dentro dele existir um campo elétrico, essas cargas livres começam a se mexer guiadas por esse campo. Então, se tiver alguma diferença de potencial ou campo lá dentro, as cargas correm até que esse campo suma.
Passo 3
Agora, a gente usa a Lei de Gauss. Escolhe uma “caixinha imaginária” dentro do condutor (uma superfície fechada qualquer). A Lei de Gauss diz:
Mas dentro do condutor, em equilíbrio, não sobra carga “presa” lá dentro — toda carga migrou para a superfície. Então
, o que faz
.
Passo 4
Fluxo zero pela superfície fechada pode significar várias coisas, mas se a gente assume simetria razoável e ausência de pontos de “escape” de campo, o jeito mais simples de ter fluxo zero é com
em todo ponto interno. Se existisse algum
lá dentro, o fluxo não seria nulo ou as cargas continuariam se movendo até anular esse campo.
Passo 5
Então, em eletrostática e para um condutor ideal, o campo elétrico dentro sempre se anula. As cargas livres “decidem” se posicionar na superfície de modo a zerar qualquer campo interno.
Resposta
Sim. No interior de um condutor em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico é sempre nulo (
).