PROPRIEDADE DOS CONDUTORES EM EQUILÍBRIO ELETROSTÁTICO

Um condutor eletrizado ou não está em equilíbrio eletrostático quando nele não há movimento ordenado de cargas elétricas.

Para um condutor em equilíbrio eletrostático são válidas as seguintespropriedades:

• O campo elétrico resultante nos pontos internos de um condutor em equilíbrio eletrostático é nulo.

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• O potencial elétrico em todos os pontos internos e superficiais de um condutor em equilíbrio eletrostático é constante.

• As cargas elétricas em excesso num condutor em equilíbrio eletrostático distribuem-se por sua superfície externa.x

x

• A densidade elétrica superficial de cargas é maior nas regiões pontiagudas.

Na região em torno da ponta o campo elétrico é mais intenso. Quando há escoamento de cargas elétricas para o ambiente ele ocorre através das pontas. É o poder das pontas.

• O vetor campo elétrico num ponto da superfície tem direção perpendicular à superfície.

Gaiola de Faraday

Michael Faraday construiu uma gaiola metálica para provar que condutores carregados eletrizam-se apenas em sua superfície externa. O próprio Faraday entrou na gaiola, grande o suficiente para abrigá-lo, e fez com que seus assistentes a eletrizassem intensamente. Da gaiola, mantida sobre suportes isolantes, saltavam faíscas, mas o cientistas em seu interior, não sofreu efeito elétrico algum. Este fenômeno é denominado Blindagem Eletrostática. As blindagens eletrostáticas protegem os aparelhos sensíveis de interferências elétricas externas.

Museu da Ciência de Boston

Exercícios básicos

Exercício 1:

Considere um condutor eletrizado positivamente e em equilíbrio eletrostático.

Pode-se afirmar que:

a) O campo elétrico nos pontos A, B, C e D é nulo

b) Os potenciais elétricos nos pontos A, B, C e D são iguais.

c) A densidade de cargas elétrica é maior em A do que em D.

d) O potencial elétrico em D é maior do que em A.

e) As cargas elétricas em excesso estão em movimento ordenado.

Exercício 2:

Uma esfera metálica oca, provida de um orifício, está eletrizada com carga elétrica Q.

Dispõe-se de uma pequena esfera metálica neutra.

Estabelece-se um contato entre a esfera oca e a pequena esfera.

Indique quais são as afirmações corretas.

I) Se o contato for interno a pequena esfera não se eletriza.

II) Se o contato for externo a pequena esfera não se eletriza.

III) Se o contato for interno a pequena esfera se eletriza

IV) Se o contato for externo a pequena esfera se eletriza.

Exercício 3:

Por que nos para-raios são geralmente utilizadas extremidades pontiagudas, feitas de metais condutores?

Exercício 4:

Por que os aviões possuem pequenos fios metálicos que se prolongam das asas?

Exercício 5:

Por que no interior de um carro você fica protegido durante uma tempestade com raios?