Um corpo condutor está eletricamente carregado. O que pode ser dito sobre a distribuição da carga nesse corpo?
A carga se acumula apenas nos pontos de contato com outros corpos.
A carga se acumula apenas nos pontos de contato com outros corpos.
Passo 1
O enunciado diz: “Um corpo condutor está eletricamente carregado. O que pode ser dito sobre a distribuição da carga nesse corpo?”
Conteúdo: eletrostática de condutores em equilíbrio.
Precisamos lembrar que, em um condutor em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico no interior é zero e usar a Lei de Gauss para entender onde ficam as cargas.
Conteúdo: eletrostática de condutores em equilíbrio.
Precisamos lembrar que, em um condutor em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico no interior é zero e usar a Lei de Gauss para entender onde ficam as cargas.
Passo 2
Teoria básica: dentro de um condutor em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico E vale zero.
Para ver isso, usamos a Lei de Gauss:
Para ver isso, usamos a Lei de Gauss:
Se escolhermos uma superfície gaussiana que fique totalmente dentro do condutor, não há carga dentro dela (
), então
. Como E é contínuo, isso só faz sentido se E for zero em todo ponto interno.
Passo 3
Como o campo interno é nulo, as cargas não podem “ficar” lá dentro, senão gerariam campo. A única opção é que toda carga livre do condutor se coloque na superfície externa.
Além disso, a densidade superficial de carga tende a ser maior em regiões de maior curvatura (pontas e arestas), porque ali o campo se intensifica.
Além disso, a densidade superficial de carga
Passo 4
A ideia de “acumular carga só nos pontos de contato” está equivocada. Na verdade:
- Nenhuma carga fica no interior do condutor.
- Toda a carga livre se distribui pela superfície externa.
- Em regiões mais “pontudas” (maior curvatura), a densidade superficial
é maior.
Resposta
As cargas em um condutor em equilíbrio se distribuem uniformemente na sua superfície (com concentração maior em regiões de maior curvatura) e não aparecem no interior.