
Calculemos
o campo elétrico
em um ponto muito proximo da superfície de um condutor fechado.
Consideremos um elemento de superfície do condutor de área
e densidade elétrica . A carga elétrica contida em
vale:
.
Consideremos
um cilindro determinado por:
a) o tubo de
força determinado por
;
b) um plano paralelo a
e passando por ;
c) um plano paralelo a
e interno ao condutor.

Figura 64
Esse cilindro
é uma superfície fechada. Podemos então aplicar
o teorema de Gauss, para o fluxo que atravessa a superfície
do cilindro:

Mas, dentro
desse cilindro só existe
,
contida em
,
isto é,

Então,
em módulo:

O fluxo total
é a soma de três fluxos.
a) Fluxo através
de CD. Sendo
o campo em A, esse fluxo vale:
.
.
b) Fluxo através de GF. É nulo, porque GF é
interno ao condutor, e, no interior do condutor o campo é
nulo.
c) Fluxo através da parede lateral do cilindro. É
nulo, porque essa parede lateral é formada por linhas de
força, que são tangentes ao campo. Então,

Comparando
com (*), temos:

ou
Essa expressão
é o “teorema de Coulomb”: a intensidade do campo
elétrico em um ponto infinitamente próximo de um condutor
fechado vale , em que
é a densidade elétrica nos pontos do condutor próximos
do ponto considerado.