Conductores De Equilibrio Electrostatico

Conductores en equilibrio electrostático

Como es de conocerse que un conductor eléctrico contiene cargas es decir electrones, y por no estar unidas a ningún átomo tiene la libertad de moverse dentro de un material. Entonces podemos decir que cuando dentro de un conductor no se encuentra movimiento neto de carga entonces el conductor esta en equilibrio electrostático.

Los conductores en equilibrio electrostático cumplen con las siguientes propiedades.

1. En el interior del conductor el campo eléctrico es cero.

2. Si un conductor aislado tiene carga. Esta reside en superficie.

3. El campo eléctrico justo fuera de un conductor cargado es perpendicular a la superficie del conductor y tiene magnitud σ/єo2, donde σ es la densidad de carga superficial en ese punto.

4. En un conductor de forma irregular, la densidad de carga superficial es máxima en aquellos puntos donde el radio de curvatura de la superficie es el menos.

La primera propiedad podemos comprenderla si pensamos en una placa conductora colocada en un campo eléctrico Ε. Y el campo eléctrico en el interior debe ser cero bajo la hipótesis de que existe equilibrio electroestático. En caso de que el campo no se cero. Los electrones experimentarían una fuerza (F = qE) y debido a ella se acelerarían.

Esto sin embargo significaría que el conductor no esta en equilibrio electrostático. Un equilibrio electroestático es consistente solo cuando hay un campo cero dentro del conductor.

Veremos como se da este campo cero, al aplicar al campo externo en todo el volumen del conductor están distribuidos electrones libremente de manera uniforme.

Aquí observamos un ejemplo, esta figura nos representa la capa conductora en un campo eléctrico externo E, sus cargas conducidas en las dos superficies de la placa las cuales producen un campo eléctrico que se opone al campo externo, lo que produce dentro de la placa un campo eléctrico igual a cero.

Para verificar la segunda propiedad de un conductor de equilibrio electrostático podríamos usar la ley de Gauss como lo observamos en la figura.

→Superficie Gaussiana

Aquí observamos un conductor en forma arbitraria, se ha dibujado la superficie gaussiana en el interior del conductor, que puede acercarse a la superficie del conductor las veces que desee.

Cualquier carga neta sobre el conductor deberá residir sobre su superficie. La ley de Gauss no indica la forma en como se distribuye la carga dice exclusivamente que reside sobre la superficie.

Para verificar la tercera propiedad en el primer termino debe notarse que si el vector

...