Usando a lei de Gauss, o que podemos concluir do campo elétrico ( E ) gerado por um material condutor isolado dentro de tal material? Explique. (1,0 ponto).
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente usar a Lei de Gauss para descobrir como é o campo elétrico (E) dentro de um material condutor isolado. Ou seja, vamos analisar como as cargas elétricas se distribuem dentro de um condutor usando essa lei da física.
Passo 2
Primeiro, lembra da Lei de Gauss, que diz:
Isso significa que o fluxo elétrico através de uma superfície fechada é igual à carga interna dividida pela permissividade do vácuo (
).
Passo 3
Agora, vamos considerar um condutor em equilíbrio eletrostático. Nesse estado, as cargas livres dentro do condutor se movem até que o campo elétrico interno seja nulo. Se tiver algum campo elétrico dentro, as cargas continuariam se movendo, o que não acontece no equilíbrio.
Passo 4
Aplicando a Lei de Gauss dentro do condutor, imaginamos uma superfície gaussiana totalmente dentro do material condutor. Como estamos no equilíbrio e o campo elétrico interno é zero, o fluxo elétrico também é zero:
Isso implica que a carga interna
também é zero.
Passo 5
Portanto, concluímos que o campo elétrico (E) dentro de um material condutor isolado em equilíbrio eletrostático é nulo. Ou seja:
Resposta
Dentro de um material condutor isolado em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico (E) é igual a zero.