Conditia de echilibru electrostatic

Conditia de echilibru electrostatic

Starea de echilibru electrostatic este starea de anulare a miscarii ordonate a electronilor liberi in conductoare neomogene sau accelerate, fiind caracterizata prin relatia:

Aceasta relatie reprezinta un caz particular al legii conductiei electrice (), valabila in cazul in care densitatea de curent este nula ().

Marimea poarta numele de camp electric imprimat si apare in conductoare ca o consecinta electrica a unor fenomene neelectrice, produse asupra acestora (acceleratii, diferente de temperatura, diferente de presiune, neomogenitati cum sunt, de ex., acumulatoarele electrice etc.).

Din relatia (3.2.31) rezulta , relatie care arata ca, la atingerea starii de echilibru electrostatic, valoarea pe care o ia intensitatea campului electric intr-un conductor neomogen sau accelerat este egala cu valoarea intensitatii campului electric imprimat, luata cu semnul minus.

In cazul conductoarelor omogene si neaccelerate si, ca urmare, conditia de echilibru electrostatic, in orice punct din interiorul acestora, devine . Aceasta relatie are cateva consecinte deosebit de importante si anume:

a. Toate punctele din interiorul unui conductor au acelasi potential.

Astfel, din rezulta ca intre doua puncte oarecare din interior este indeplinita relatia:

ca urmare, , respectiv .

b. Suprafata conductorului este echipotentiala.

Liniile de camp electric la suprafata conductorului sunt perpendiculare pe aceasta suprafata (demonstratia se bazeaza pe cele aratate la punctul a.).

c. Sarcina electrica din interiorul conductorului este nula. Exista o distributie slaba de sarcina la suprafata conductorului, unde se schimba conditiile de temperatura, presiune etc.

d. Liniile de camp electric din exteriorul unui corp conductor gol, etans nu patrund in interiorul conductorului. Astfel, conductorul are rol de ecran electrostatic (cusca Faraday).