Cuando un campo eléctrico externo se aplica externamente a un metal, los electrones libres se mueven en dirección opuesta a la dirección del campo dentro del metal y crean un campo interno Opuesto a hasta que se equilibren de modo que el campo neto sea cero en el interior.
Cuando todos los electrones libres se han movido para amontonarse en un lado del metal, el campo interno no puede aumentar más, ¿qué sucederá si el campo externo aumenta aún más?
¿Comenzará ahora el campo eléctrico a penetrar en el metal y tendrá un valor que no desaparecerá en su interior?
Un metal tiene una densidad de electrones de conducción tan alta que en un metal con dimensiones del orden de centímetros no podrá acumularlos todos en una superficie con ningún campo eléctrico exterior prácticamente alcanzable. Los campos eléctricos exteriores máximos aplicables son del orden de debido al inicio de una emisión de electrones de campo apreciable (tunelización de Fowler-Nordheim). Consulte https://en.wikipedia.org/wiki/Field_electron_emission . Esto significa que la máxima densidad de carga superficial de electrones que puedes conseguir es del orden de
Por lo tanto, prácticamente nunca podrá lograr una penetración de un campo eléctrico estático en la mayor parte de un metal. Siempre estará blindado.
Coloque un conductor metálico en un campo electrostático externo. El campo electrostático actuará sobre todas las cargas del conductor, como resultado todas las cargas negativas se desplazarán en dirección contraria al campo. Esta corriente continuará hasta que se establezca una cierta distribución de carga, momento en el cual el campo eléctrico en todos los puntos dentro del conductor desaparecerá. Ahora podemos suponer que el campo eléctrico externo es tan intenso que todos los electrones de la banda de conducción fluyen en uno de los lados del conductor. Entonces ahora sigue siendo un material con solo electrones no conductores y uniformementecargado positivo (excepto en la superficie externa) ya que todos los electrones conductores han salido del interior del metal concentrándose en un lado de la superficie. En esta nueva situación E dentro del material ya no es igual a cero, de hecho hay una carga positiva uniforme dentro de él (teorema de Gauss). El enlace del metal está roto.
Mehran Torki