Defina em termos físicos, o que vem a ser um “condutor”;
Passo 1
O enunciado pede para definirmos, em termos físicos, o que é um “condutor”. O conteúdo aqui é eletrostática e condutividade elétrica, e vamos precisar entender o papel das cargas livres, do campo elétrico e da condutividade do material para dar uma definição clara.
Passo 2
Em todo material existem elétrons ligados aos átomos e, em alguns casos (como nos metais), uma fração desses elétrons não está presa a nenhum núcleo: são os elétrons de condução. Esses elétrons formam um “mar de elétrons” que pode se deslocar livremente quando o material é submetido a um campo elétrico.
Passo 3
Quando aplicamos um campo elétrico interno
, esses elétrons livres aceleram e geram uma densidade de corrente elétrica
. Na teoria macroscópica, isso é descrito pela lei de Ohm local:
onde
é a condutividade elétrica do material. Num bom condutor,
é muito elevado (e a resistividade
é muito pequena), permitindo corrente significativa mesmo para campos fracos.
Passo 4
No equilíbrio eletrostático de um condutor ideal (com
), o campo interno é nulo:
Isso faz com que todas as cargas livres migrem até a superfície, distribuindo-se de modo a anular o campo no interior.
Passo 5
Portanto, em termos físicos, chamamos de condutor qualquer material que possua cargas livres capazes de se deslocar sob ação de um campo elétrico, apresentando alta condutividade (
grande) e, em equilíbrio eletrostático, campo interno zerado.
Resposta
Um condutor é um material que contém cargas elétricas (normalmente elétrons) livres para se moverem pela sua estrutura cristalina. Sob a ação de um campo elétrico, essas cargas deslocam-se gerando corrente elétrica de modo eficiente (alta condutividade
, baixa resistividade
), e em equilíbrio eletrostático o campo dentro do condutor é nulo, com as cargas livres acomodadas na superfície.