En un conductor en régimen estático, las cargas libres (electrones) generalmente se distribuyen sobre las superficies del conductor para suprimir los campos externos:
(Modificado de: inducción electrostática , las partes roja y azul ilustran aproximadamente la distribución de las cargas positivas y negativas).
- ¿Cuán exacta debe ser la energía de un fotón para excitar un electrón?
- ¿Un electrón pierde algo de energía durante el movimiento alrededor del núcleo?
- ¿Podemos crear un positrón y un electrón a partir de un solo fotón?
- ¿Cómo surge la propiedad fundamental como la carga en las partículas elementales como los electrones?
- ¿Por qué los orbitales pi tienen lóbulos negativos y positivos?
No hay campo eléctrico estático macroscópico dentro y en la superficie del conductor ([matemática] E = 0 [/ matemática]), de lo contrario significaría que hay un flujo de corriente (en forma de electrones flotantes libres alrededor de los núcleos estáticos) que cambiaría La distribución ya establecida). Por lo general, cerca de la superficie de un sólido hay estados superficiales (de naturaleza cuántico-mecánica, debido a la transición abrupta de un medio a otro, por ejemplo, del metal al vacío, luego imperfecciones de la superficie, etc.) que dependen del tipo de material . Puede haber falta o abundancia de estos estados, lo que significa que la superficie puede ser ligeramente positiva o negativa debido a la ocupación de estos estados por electrones cuya distribución depende de la energía, la temperatura, el tipo de material, etc.
A medida que uno acerca el electrodo al conductor, el campo eléctrico cambia, por lo que las cargas superficiales se mueven para contrarrestar la nueva distribución del campo y recuperar el equilibrio eléctrico (condición cero- [matemática] E [/ matemática]). La corriente puede ir incluso dentro del conductor durante esta fase de redistribución, pero depende de muchos factores (efecto de la piel, etc.).
Cuando el electrodo está muy cerca de la placa conductora, la mayoría de las líneas de campo estarán entre sus superficies más cercanas, así como sus cargas de abastecimiento. Cuando el campo es lo suficientemente fuerte allí, algunos electrones se tunelizarán mecánicamente cuánticamente aquí y allá desde el conductor hasta el electrodo (aquí se supone que es positivo), reduciendo así la fuerza del campo y evitando que más electrones salten sobre el espacio.
Cuando dos se mueven aún más cerca, se transferirán más electrones, pero cuando finalmente se toquen, depende del tipo de materiales de los que estén hechos el electrodo y el conductor, la rugosidad y las imperfecciones de sus superficies de contacto, las orientaciones cristalográficas, etc. los electrones estarán alrededor del contacto llenando los nuevos estados de mecánica cuántica disponibles en la transición brusca entre dos masas sólidas, creando un potencial de contacto incorporado.