El trabajo

* CARGA EN LA SUPERFICIE DE LOS CONDUCTORES
* CAMPO ELECTRICO EN LA SUPERFICIE DE LOS CONDUCTORES
Localización del exceso de carga en un conductor
Transferencia de carga
La cubeta de Faraday
 
En esta página se aplicará el teorema de Gauss para describir las propiedades electrostáticas de un conductor. El teorema de Gauss afirma que el flujo del campo eléctrico a través de una superficiecerrada es igual al cociente entre la carga en el interior de dicha superficie dividido entre 0.
 
Localización del exceso de carga en un conductor
| Un conductor se caracteriza por que los portadores de carga se pueden mover libremente por el interior del mismo. Si las cargas en un conductor en equilibrio están en reposo, la intensidad del campo eléctrico en todos los puntos interiores delmismo deberá ser cero, de otro modo, las cargas se moverían originado una corriente eléctrica. |
Dentro de un conductor de forma arbitraria se traza una superficie cerrada S:
* El campo eléctrico E=0 en todos los puntos de dicha superficie
* El flujo a través de la superficie cerrada S es cero
* La carga neta q en el interior de dicha superficie es nula.
Como la superficie cerradaS la podemos hacer tan pequeña como queramos, concluimos que en todo punto P del interior de un conductor no hay exceso de carga, por lo que esta deberá situarse en la superficie del conductor.
Conductor con un hueco dentro
| Supongamos un conductor con un hueco dentro. Rodeamos el hueco con una superficie cerrada S. * El campo E=0 en el interior del conductor es cero. * El flujo a travésde la superficie cerrada S será cero * La carga q en el interior de dicha superficie será también cero. Por tanto, el exceso de carga se sitúa en la superficie exterior del conductor. |
Conductor hueco con una carga dentro

Supongamos que se coloca una carga q en el interior de una cavidad.
Rodeamos la cavidad con una superficie cerrada S.
* El campo en el interior del conductor escero.
* El flujo a través de la superficie cerrada S será cero
* La carga en el interior de dicha superficie será también cero.
De modo que en la pared de la cavidad tiene que haber una carga igual y de signo opuesto al de la carga q introducida.
Si el conductor estaba inicialmente descargado, sobre su superficie exterior tendrá que haber una carga igual y de signo opuesto a la existentesobre la pared de la cavidad y por tanto, igual y del mismo signo que la carga q introducida en la cavidad. Si el conductor poseía inicialmente una carga Q, la carga en su superficie exterior será Q+q.
En la figura, el conductor tenía una carga de 11+, al introducir en su cavidad una carga de 4+, en la superficie interior de la cavidad aparece una carga inducida de 4-, y en la superficie exteriorde 15+. La carga total del conductor hueco no se ha modificado 15-4=11.
 
Transferencia de carga
Supongamos que la carga q dentro de la cavidad se pone en contacto con la pared de la cavidad. El exceso de carga en la pared de la cavidad neutraliza la carga q. El resultado es una carga de valor q que se transfiere a la superficie exterior del conductor hueco. Véase las dos figuras del apartadoanterior
Vamos a estudiar la transferencia de carga con más detalle.
| Supongamos una cubeta metálica A de forma de capa esférica de radio interior rA, inicialmente cargada con qA. Se introduce una bola B de forma esférica de radio rB y carga qB. El campo eléctrico en la cavidad solamente depende de la carga de la bola qB, y vale a una distancia r del centro |
La diferencia de potencial entrela bola y la cubeta suponiendo ambas concéntricas es

El potencial de la bola VB es mayor que el potencial de la cubeta VA. La diferencia de potencial solamente depende de qB y es independiente de la carga inicial de la cubeta qA.
Si se ponen en contacto la bola con la superficie interior de la cubeta, o se unen mediante un hilo conductor fluirá la carga de la bola hacia la cubeta hasta que...