Qual è la dimensione del campo elettrico all'interno di un conduttore carico?

Qual è la dimensione del campo elettrico all'interno di un conduttore carico?
Anonim

Risposta:

Il campo elettrico nella massa di un conduttore, caricato o meno, è zero (almeno nel caso statico).

Notare che c'è un campo elettrico diverso da zero in un conduttore quando una corrente scorre attraverso di esso.

Spiegazione:

Un conduttore ha portatori di carica mobile - questo, dopo tutto, è ciò che lo rende un conduttore. Di conseguenza, anche se un campo elettrico viene installato all'interno di un conduttore, i portatori di carica si sposteranno in risposta. Se, come nella maggior parte dei casi, i vettori sono elettroni, si muoveranno contro il campo. Ciò causerà una separazione di carica, dando origine a un campo contatore. Finché il campo originale è più grande di questo campo avversario, gli elettroni continueranno a muoversi, aumentando ulteriormente il campo contatore.

Il processo si interromperà solo quando i due campi si bilanciano, senza lasciare un campo elettrico netto all'interno del conduttore.

Tutto ciò richiede pochissimo tempo, e una volta che le cose si sistemeranno, il campo elettrico svanirà.

Si noti che quando una corrente scorre in un conduttore, gli elettroni che si spostano verso un'estremità vengono riportati all'altra estremità dalla fonte di alimentazione esterna (batteria). Di conseguenza, gli elettroni non si accumulano ad una estremità. Di conseguenza, non c'è campo elettrico opposto. Un conduttore che porta corrente ha un campo elettrico all'interno. Questo campo elettrico è la differenza potenziale divisa per la lunghezza del conduttore, che porta a

# E = V / l = (IR) / l = I (rho l) / (A l) = I / A rho #

Quindi il campo elettrico in un conduttore che trasporta una corrente è proporzionale alla densità di corrente e alla resistenza specifica.