Descreva claramente a origem do campo elétrico
dentro do material, criado pelo campo magnético
externo a ele. Como sugestão, use seus conhecimentos sobre o efeito Hall.
Passo 1
O enunciado pergunta de onde surge o campo elétrico interno
em um material quando aplicamos sobre ele um campo magnético externo
. O conteúdo-chave aqui é o efeito Hall, que conecta a ação da força magnética sobre cargas em movimento à formação de um campo elétrico transverso.
Passo 2
Dentro do material há portadores de carga (elétrons ou lacunas) que se deslocam com velocidade de deriva
devido a uma corrente elétrica. Ao aplicar
perpendicular a
, cada carga
sofre a força de Lorentz
.
Essa força empurra as cargas para um dos lados do condutor, provocando acúmulo de carga lateral.
Essa força empurra as cargas para um dos lados do condutor, provocando acúmulo de carga lateral.
Passo 3
O acúmulo de cargas cria uma diferença de potencial transversal, ou seja, um campo elétrico interno
(o campo de Hall). À medida que as cargas se separam, cresce
de forma a exercer a força elétrica
no sentido oposto à força magnética.
no sentido oposto à força magnética.
Passo 4
O sistema atinge equilíbrio quando
, isto é,
Esse
é exatamente o campo elétrico interno originado pela ação de
sobre as cargas em movimento.
Resposta
O campo elétrico interno
surge do acúmulo lateral de cargas devido à força de Lorentz
. Esse acúmulo gera o campo de Hall
, que cresce até equilibrar a força magnética, resultando em