Eletrostática em sistemas coloidais carregados

Abstract

Resumo Neste trabalho apresentamos um estudo da eletrostática aplicada aos sistemas coloidais cujo intuito é fornecer aos alunos de graduação e pós-graduação em Física um material didático complementar que possibilite uma visão mais ampla dos conceitos estudados em sala através de uma aplicação direta da teoria. Para tanto, utilizamos um modelo de um sistema coloidal a partir do qual derivamos as expressões para a Força, Campo e Potencial elétricos, tanto de distribuições discretas de carga como para distribuições contínuas. Encontramos ainda equações equivalentes para a Lei de Gauss, tanto na forma integral como na forma diferencial.

Comentários sobre o artigo “Eletrostética em sistemas coloidais carregados”

“…No artigo intitulado "Eletrostática em sistemas coloidais carregados" [1], é apresentado "um estudo da eletrostática aplicada aos sitemas coloidais"com o objetivo de possibilitar "uma visão mais ampla dos conceitos estudados em sala através de uma aplicação direta da teoria". Ainda que pertinente, por aplicar conceitos familiares da eletrostática a uma siuação de interesse, o trabalho apresenta alguns problemas conceituais que discutiremos nessas notas.…”

“…Ainda que pertinente, por aplicar conceitos familiares da eletrostática a uma siuação de interesse, o trabalho apresenta alguns problemas conceituais que discutiremos nessas notas. Apresentaremos uma crítica a maneira como na Referência [1] são derivadas equações da eletrostática para um problema específico (sistemas coloidais) e como essas [equações (41) e (44) daquele trabalho] são interpretadas como uma possível nova lei de Gauss. Indo direto ao ponto, são apresentadas expressões que, segundo os autores, seriam "equações equivalentes para a lei de Gauss, tanto na forma integral como na forma diferencial".…”

“…Feito isso, podemos em seguida calcular o campo elétrico correspondente através da equação (6). Esse foi o procedimento realizado na referência [1].…”

“…onde k B é a constante de Boltzmann e T é a temperatura absoluta. Para o modelo de Thomas-Fermi temos que que é a equação (26) da referência [1]. Contudo, é importante enfatizar que essa expressão não corresponde ao campo elétrico gerado por uma carga pontual, mas sim por uma carga Q mais a nuvem negativa que a envolve, ou seja, um campo elétrico blindado.…”

“…cuja generalização para diversas cargas constituiria "uma nova lei de Gauss na forma integral"dada pela equação (41) da referência [1]. A equação (23) é meramente uma expressão particular, válida para um caso específico, a saber, quando o campo E e o potencial ϕ são dados pelas equações (15) e (14), respectivamente.…”