En electrostática , un conductor perfecto es un modelo idealizado de los materiales conductores reales. La propiedad que define a un conductor perfecto es que tanto el campo eléctrico estático como la densidad de carga se anulan en su interior. Si el conductor tiene exceso de carga, esta se acumula como una capa infinitesimalmente delgada de carga superficial . Un campo eléctrico externo queda apantallado del interior del material por la redistribución de la carga superficial. [ 1 ]
Alternativamente, un conductor perfecto es un material idealizado que presenta conductividad eléctrica infinita o, equivalentemente, resistividad cero ( véase dieléctrico perfecto ). Si bien los conductores eléctricos perfectos no existen en la naturaleza, el concepto es un modelo útil cuando la resistencia eléctrica es despreciable en comparación con otros efectos. Un ejemplo es la magnetohidrodinámica ideal , el estudio de fluidos perfectamente conductores. Otro ejemplo son los diagramas de circuitos eléctricos , que conllevan la suposición implícita de que los cables que conectan los componentes no tienen resistencia. Un ejemplo más se encuentra en el electromagnetismo computacional , donde los conductores perfectos se pueden simular más rápidamente, ya que se pueden despreciar las partes de las ecuaciones que tienen en cuenta la conductividad finita.
Propiedades de los conductores perfectos
Conductores perfectos:
- Un conductor perfecto tiene una resistencia eléctrica prácticamente nula : una corriente constante fluye sin perder energía por resistencia. La resistencia es lo que provoca el calentamiento en los conductores; por lo tanto, un conductor perfecto no genera calor. Dado que no se pierde energía en forma de calor, la corriente no se disipa; fluye indefinidamente dentro del conductor perfecto hasta que no existe diferencia de potencial.
- Requiere un flujo magnético constante : el flujo magnético dentro del conductor perfecto debe ser constante en el tiempo. Cualquier campo externo aplicado a un conductor perfecto no tendrá efecto alguno sobre la configuración de su campo interno.
Distinción entre un conductor perfecto y un superconductor.
Los superconductores , además de no tener resistencia eléctrica, exhiben efectos cuánticos como el efecto Meissner y la cuantización del flujo magnético .
En los conductores perfectos, el campo magnético interno debe permanecer fijo, pero puede tener un valor cero o distinto de cero. [ 2 ] En los superconductores reales, todo el flujo magnético es expulsado durante la transición de fase a la superconductividad (el efecto Meissner ), y el campo magnético siempre es cero dentro del volumen del superconductor.
Véase también
Referencias
- ↑ Zangwill, Andrew (2013). Electrodinámica moderna . Cambridge: Cambridge University Press. pág. 126. ISBN 978-0-521-89697-9.
- ↑ Henyey, Frank S. (1982). "Distinción entre un conductor perfecto y un superconductor". Phys. Rev. Lett . 49 (6): 416. Bibcode : 1982PhRvL..49..416H . doi : 10.1103/PhysRevLett.49.416 .
- Superconductividad
- Electromagnetismo computacional
- Esbozos de física computacional
- Esbozos de electromagnetismo