Ley de Gauss: carga dentro de un conductor

Si hay una carga puntual dentro de un conductor de capa, por ejemplo, hacer una superficie gaussiana alrededor de la carga puntual me dirá que hay un flujo distinto de cero, lo que significa un campo eléctrico distinto de cero en el interior, pero ¿cómo es eso posible si el campo eléctrico dentro de cualquier conductor es cero porque las cargas en la superficie interna se redistribuyen para cancelar el campo eléctrico?

Pero esa carga puntual está en la cavidad, entonces, ¿cuál es el problema de tener un campo eléctrico dentro de la cavidad?

Respuestas (4)

Los metales tienen acceso a un mar de electrones libres. En condiciones de equilibrio, el movimiento neto de los electrones dentro del metal es cero. Y esto se refleja en el hecho de que los metales no tienen campo en su interior.

Para responder a tu comentario:

¿Por qué la carga puntual en la cavidad no induce una distribución de carga en la superficie interna del conductor que cancele el campo interno?

Simplemente porque la distribución de carga en la superficie interna es tal que el campo en el metal es cero . Esto no necesita equilibrar el campo en la cavidad.

Cuando decimos que el campo eléctrico neto dentro de un conductor es cero, lo que queremos decir precisamente es que es cero dentro de la carne del conductor. Cuando colocas la carga puntual adentro, el campo eléctrico era exactamente cero entre la superficie interna y externa del conductor. La parte interior (donde está presente la carga) no es la carne del conductor.

¿Por qué la carga puntual en la cavidad no induce una distribución de carga en la superficie interna del conductor que cancele el campo interno?
Respuesta simple: porque no puede. No hay ninguna razón por la que sería capaz de hacerlo. Por cada superficie gaussiana arbitraria que dibuje dentro de la cavidad, la carga neta en el interior sería q ya que no puede haber inducciones en el espacio libre. Entonces, desde
mi . ds 0
para cualquier superficie arbitraria, el campo eléctrico tiene que ser distinto de cero de cualquier manera.

El campo eléctrico dentro de un conductor es cero en una situación estática. Estático significa, cuando las cargas están en reposo. Cuando hay un campo eléctrico dentro de un conductor, los electrones libres se moverán hasta que la fuerza eléctrica (y por lo tanto el campo eléctrico) que actúa sobre ellos sea cero.

Está dando 2 situaciones en el primer caso cuando hay una esfera con densidad de carga uniforme, debe haber carga dentro de la superficie gaussiana, lo que significa que debe haber un campo eléctrico CASO 2 En el caso I de conductores, el campo eléctrico de carga dentro del conductor tiene que ser 0 por lo que toda la carga en un conductor reside en la superficie. La carga encerrada en el conductor de superficie gaussiana se convierte en 0