Em um condutor, cada átomo contribui com um ou mais elétrons que podem se mover livremente ao longo do volume do condutor. Esse fato contradiz a afirmação de que qualquer excesso de carga no interior de um condutor sólido deve permanecer sobre sua superfície? Por quê?
Passo 1
Então, a gente tem um condutor onde cada átomo libera alguns elétrons que podem se mover livremente pelo material. A questão quer saber se isso entra em conflito com a ideia de que qualquer excesso de carga dentro de um condutor sólido fica na superfície. Vamos usar conceitos de eletricidade estática e comportamento dos elétrons em condutores para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos entender que em um condutor metálico, os elétrons de valência não estão fixos a um átomo específico. Eles podem se mover livremente pelo material, o que chamamos de “eletrão livre”. Isso é fundamental para a condução elétrica.
Passo 3
Quando há um excesso de carga em um condutor, os elétrons livres começam a se mover para redistribuir essa carga. O objetivo disso é minimizar a energia do sistema. A melhor maneira de fazer isso é os elétrons se moverem para a superfície do condutor.
Passo 4
Essa movimentação dos elétrons para a superfície faz com que o interior do condutor fique sem carga líquida. Isso acontece porque, se houvesse excesso de carga dentro, haveria repulsão entre os elétrons, o que não é energeticamente favorável.
Passo 5
Portanto, mesmo que os elétrons possam se mover livremente pelo condutor, eles se distribuíram de maneira que qualquer excesso de carga fique na superfície. Isso explica por que não há excesso de carga no interior do condutor em equilíbrio estático.
Resposta
Não, não há contradição. Apesar dos elétrons poderem se mover livremente no condutor, em equilíbrio estático eles se distribuem na superfície, fazendo com que qualquer excesso de carga permaneça nessa região externa.