Suponha que um corpo condutor como, por exemplo, um bloco metálico, seja atritado em uma determinada região de sua superfície, adquirindo uma carga negativa. Evidentemente, esta carga aparece na região que foi atritada, como mostra a figura abaixo.
Entretanto, estas cargas, constituídas por um excesso de elétrons, repelem-se mutuamente e atuam sobre os elétrons livres do condutor, fazendo com que eles se desloquem até atingir uma distribuição final, denominada "situação de equílibrio eletrostático", na qual as cargas no condutor apresentam-se em repouso. Ao ser atingida esta situação final de equilíbrio eletrostático (o que ocorre em um intervalo de tempo muito pequeno), verifica-se experientalmente que a carga negativa adquirida pelo condutor apresenta-se distribuída em sua superfície (Figura Abaixo).
Se o condutor fosse eletrizado positivamente, observaríamos o mesmo resultado final. A carga positiva, adquirida pelo condutor em uma dada região de uma superfície (Figura Esquerda Abaixo), atrai elétrons livres deste corpo Estes elétrons se deslocam até ser atingido o equilíbrio eletrostático quando, então, a carga positiva se apresentará distribuída na superfície do condutor. (Figura Direita Abaixo ).
Deve-se observar que este comportamento é característico de um condutor. De fato, se um isolante for atritado a uma determinada região de sua superfície, a carga por ele adquirida não se espalhará, permanecendo em equilíbrio na região onde ela foi gerada. Isto ocorre porque o isolante não possui elétrons livres e, consequentemente, as cargas elétricas não poderão se deslocar neste material.
Como vimos, ao ser atingido o equilíbrio eletrostático, as cargas elétricas em um condutor estão distribuídas em sua superfície e se encontram em repouso.
Nestas condições, a distribuição destas cargas deve ser tal que torne nulo o campo elétrico em qualquer ponto do interior do condutor. De fato, se o campo elétrico no interior do condutor fosse diferente de zero, os elétrons livres aí existentes entrariam em movimento sob a ação deste campo. Como as cargas no condutor estão em equilíbrio, este movimento não pode existir e, portanto, o campo elétrico deve ser nulo no interior do condutor.
Vamos analisar, agora, o que ocorre em pontos da superfície do condutor em equilíbrio eletrostático. Nestes pontos, é possível existir um campo elétrico, sem que isto altere a condição de equilíbrio eletrostático, desde que o vetor seja perpendicular à superfície do condutor, como está mostrado nos pontos B, C, e D da figura abaixo.
De fato, se o campo elétrico não fosse perpendicular a superfície, como está desenhado no ponto A da figura acima, ele teria um componente tangente à superfície do condutor. Se esta componente existisse, os elétrons livres ali presentes estariam em movimento sob a ação de . Logo, está componente não pode existir, pois o condutor está em equilíbrio eletrostático. Não existindo uma componente tangencial, o vetor terá que ser perpendicular à superfície do condutor. Evidentemente, atuando nesta direção, o campo não poderá provocar movimento de cargas porque o condutor está envolvido pelo ar que, como sabemos, é um isolante
Fonte: educar.sc.usp.br
