La polarización dieléctrica tiene lugar cuando se aplica un campo eléctrico externo a un material que no puede transportar una corriente … un material como vidrio, cera o plástico. Si va a aplicar un campo a un material que puede transportar una corriente, un conductor, entonces sucede algo muy diferente. En el caso del material dieléctrico (un aislante), las cargas se mueven solo una pequeña cantidad en relación con el espacio entre los átomos. En el caso de un conductor, las cargas pueden moverse grandes distancias, incluso metros desde sus posiciones iniciales cuando se aplica un campo.
Por supuesto, si hay electrodos tocando este material, el movimiento de los portadores de carga nunca se detiene, va y viene y ya no es razonable preguntar “qué tan lejos” llegó el electrón. En su lugar, preguntaríamos “¿qué tan rápido va?”.
Pero su pregunta parece ser qué sucede si un conductor se coloca en un campo eléctrico pero * no * tiene electrodos en contacto con él. Esta es una pregunta interesante y que es importante en muchas tecnologías.
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Cuando un conductor (o un semiconductor) se coloca en un campo eléctrico estático, los portadores libres dentro del material se mueven de la manera que necesitan para no dejar campo dentro del material. Esto es intuitivo si considera que siempre que haya un campo eléctrico en un medio conductor, fluirá corriente. También sabemos que para que la corriente fluya indefinidamente se requiere la disipación de energía (excepto en el caso de los superconductores), por lo que no podemos aceptar una respuesta que permita que las cargas en el medio viajen indefinidamente.
También es interesante considerar que cuando las cargas se mueven en respuesta a un campo eléctrico, la nueva configuración tiende a cancelar el efecto que provocó el movimiento. Este es un principio profundo en física que aparece en muchos contextos: el principio de Le Chatlier, la ley de Lenz y la tercera ley de Newton y la conservación de la energía. En este caso, no creo que haya un nombre específico para la idea (¡aunque en la reflexión debería haberlo!) … Si me equivoco al respecto, me gustaría saber el nombre de la idea: las cargas eléctricas se mueven La respuesta a un campo eléctrico tendrá el efecto de contrarrestar el campo que los movió.
Entonces, mientras haya un campo dentro del metal, las cargas se moverán, los campos se cancelarán cada vez más hasta que finalmente no quede ningún campo. Este es el resultado importante: que dentro de un material conductor, o incluso dentro de una cavidad dentro de un material conductor, no hay ningún campo cuando se aplica un campo eléctrico constante.
Este concepto se utiliza en una serie de tecnologías importantes … Si está dentro de una cavidad en un material conductor, la ausencia de campo se denomina “efecto de jaula de Faraday”, y se utiliza en la ciencia para proteger equipos electrónicos sensibles de campos externos. En un generador Van de Graaf, este concepto se utiliza para permitir que se depositen cargas estáticas en una campana de metal a pesar de la acumulación de voltajes muy altos.
Si su pregunta era sobre campos oscilantes, esa es una pregunta completamente diferente …
