Eletromagnetismo

1. Introdução

1.1 Objetivos experimentais:

Mapeamento do potencial eletrostático de um sistema contendo condutores retilíneos e, entre eles, um anel metálico isolado;
Determinação do campo elétrico em alguns pontos da superfície do anel e sua relação com a densidade superficial de carga.

1.2 Desenvolvimento Teórico
1.2.1 Condutores:

Qualquer material que tenha a propriedade de ter altíssima mobilidade de cargas (elétrons) é um condutor. Os que não possuem essa propriedade são chamados de isolantes ou dielétricos.
Uma propriedade interessante dos condutores é ausência de campo elétrico neles quando estão em equilíbrio eletrostático. Quando isso ocorre, toda a carga que está no condutor migra para a superfície externa, implicando em um Q = 0 no condutor e conseqüentemente um campo elétrico neutro nele.
Caso colocarmos uma carga próxima a um condutor, em equilíbrio eletrostático, as cargas do condutor se rearranjam de tal forma a manter o equilíbrio eletrostático dentro do condutor, e conseqüentemente o campo elétrico fica nulo novamente.

1.2.2 Densidade Superficial de Carga (σ)e Lei de Gauss: Dado um corpo de carga Q é possível definir uma função que relacione a carga com a região do corpo. Para objetos de caráter superficiais (chapas, lâminas, folhas) essa função é chamada de densidade superficial de carga () e definida por: onde A é a área em do corpo em estudo.
Escrevendo agora a Lei de Gauss na forma: podemos extrair do primeiro membro que: e do segundo: .
Restituindo a forma original temos então que: (1) resultado este que usaremos em nossos cálculos futuramente.
A lei de Gauss também permite demonstrar um importante teorema sobre condutores isolados: ‘Qualquer excesso de carga colocado em um condutor isolado se move inteiramente para a superfície do condutor. Nenhum excesso de carga será encontrado no interior do corpo do condutor’. Se E é nulo em todos os pontos do condutor ele também tem que ser nulo em todo os