¿Qué son exactamente las cargas de la superficie y qué hacen?

Puede encontrar este documento , ya que parece ser la fuente principal para la divulgación de esta idea. . La versión corta es que la batería crea un campo eléctrico que empuja los electrones en el cable. El campo se ve vagamente así:

Según la fuente anterior, calcular la distribución de la carga superficial es extremadamente difícil. Pero si observa la dirección de las líneas de campo e imagina que su cable se impone sobre él, puede ver que el campo eléctrico va a sacar los electrones del lado izquierdo y empujarlos hacia el lado derecho. Las cargas de superficie eventualmente se distribuyen para crear un campo eléctrico uniforme en todo el cable:

  

En última instancia, este elegante mecanismo de retroalimentación negativa producirá una distribución arbitrariamente compleja de la carga superficial en todo el cable, de manera que el campo eléctrico debido a todas las cargas (carga superficial más la carga en la [fuente de voltaje]) es uniforme en todo el cable y tiene la magnitud predicha por la conservación de la energía (la regla del bucle de Kirchhoff).

En la terminología convencional, "carga superficial" describe el voltaje (diferencia de potencial) entre los lados opuestos de un límite de dos estados (por ejemplo, líquido-gas, líquido-sólido, etc.). En su ejemplo, solo tiene sólidos y, por lo tanto, no hay "carga superficial" según esa convención.

Según la interpretación más trivial, las cargas superficiales están en todas partes en el cable metálico y, como la batería es el único generador de campo eléctrico en el escenario, el campo es constante y, por lo tanto, las cargas móviles en la superficie del cable son uniformes (ideal , alambre infinito). No se agrupan cerca de la batería, ni se reducen más de ella.

En la práctica (y en los sistemas de escala práctica) puede perturbar la distribución de cargas en los cables, pero es irrelevante a menos que esté considerando efectos de campo cercano. Dado que las perturbaciones se cancelarán en el campo lejano para crear el campo eléctrico constante requerido por la configuración estática de fuente única.

Es posible que esté malinterpretando la pregunta que se le hace, ya que puede referirse a la carga de superficie inducida en otro objeto ubicado cerca del lazo del cable en lugar de hacerlo en el cable que se encuentra en la imagen.