Um dipolo elétrico é formado por cargas e separadas de . Ele está imerso em um campo elétrico com intensidade de .
Calcule a intensidade do torque que age sobre o dipolo quando o momento do dipolo for:
- Paralelo ao campo elétrico;
- Perpendicular ao campo elétrico;
- Antiparalelo ao campo elétrico;
Passo 1
Peraê! Antes de começarmos com as teorias, vamos relembrar a fórmula do torque no dipolo elétrico?
É essa bagaça aqui
Lembrando que é o vetor momento dipolar elétrico, que é um vetor que aponta no sentido saindo da carga negativa e indo para a carga positiva do dipolo. Ah!
Pra finalizar, já que estamos interessados somente na intensidade do toque, vale lembrar que, devido ao produto vetorial, podemos escrever
Onde é o ângulo formado entre os vetores e .
Agora podemos seguir com a nossa vida.
Passo 2
a - Paralelo ao campo elétrico;
Bom, se o momento dipolar elétrico for paralelo ao campo elétrico, isso significa que , logo:
Eita, essa foi difícil! :O
Passo 3
b- Perpendicular ao campo elétrico;
Se o momento dipolar elétrico for perpendicular ao campo elétrico, isso significa que , logo:
Onde:
Vamos lá! Substitui tudo!
Passo 4
c - Antiparalelo ao campo elétrico;
Se o momento dipolar elétrico é antiparalelo ao campo elétrico, significa que , logo:
Resposta
a)
b)
c)