Equilíbrio elétrico de condutores

(1) Situação inicial: os condutores estão afastados. (2) Situação final: os condutores foram colocados em contato
(1) Situação inicial: os condutores estão afastados. (2) Situação final: os condutores foram colocados em contato

Definimos um condutor elétrico pela facilidade com que as partículas portadoras de cargas se movem em sua estrutura. Sendo assim, podemos dizer que um condutor, eletrizado ou neutro, encontra-se em equilíbrio eletrostático quando as partículas portadoras de cargas não se movem, ordenadamente, no interior ou na superfície do condutor.

Vamos supor que temos três condutores eletrizados com cargas elétricas Q1, Q2 e Q3 e que suas capacidades elétricas são C1, C2 e C3. Suponha também que os potenciais elétricos são V1, V2 e V3, respectivamente, como mostra a figura acima.

Agora suponha que tais condutores estão interligados entre si por meio de fios condutores cujas capacidades elétricas sejam desprezadas. A movimentação das cargas elétricas é determinada pela diferença de potencial entre os condutores, porém, dizemos que esse fenômeno é rápido e passageiro, pois para quando os condutores atingem o equilíbrio eletrostático.

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Sendo assim, podemos determinar o valor do potencial comum (V) entre eles. Levando em consideração que o sistema formado pelos condutores seja isolado, temos, de acordo com o princípio da conservação da carga elétrica, que:

Q1+Q2+Q3+⋯+Q= Q'1+ Q'2+ Q'3+⋯+ Q'n

Sabendo que Q = C.V,

Q1+Q2+Q3+⋯+Q= C1.V+C2.V+C3.V+⋯+Cn.V

Q1+Q2+Q3+⋯+Q= V.(C1+C2+C3+⋯+Cn)

V = Q1+Q2+Q3+⋯+Qn
        C1+C2+C3+⋯+Cn

Determinando o potencial elétrico V, obtemos as novas cargas elétricas dos condutores, após o estabelecimento do equilíbrio eletrostático.

Q'= C1.V
Q'= C2.V
Q'= C3.V
Q'= Cn.V

Por: Domiciano Correa Marques da Silva