UFRJ, Sem Campus, Física 3, Listas de Física 3 - UFRJ - Lista 1 - Carga Elétrica e Campo Elétrico, Questão 13c
13. Três cargas puntiformes , e são posicionadas ao longo do eixo de um sistema de coordenadas, como indicado na figura abaixo. A separação entre duas cargas adjacentes vale .
(c) Utilizando o princípio da superposição, discuta como essa distribuição de cargas pode ser entendida como uma composição de dipolos elétricos. Qual é a intensidade do momento de dipolo elétrico total desta distribuição?
Passo 1
Fala aí!! Bem-vindo! Está um pouco complicada essa questão? Não se preocupe vou fazer o máximo pra te ajudar. 😉👍
Nesse problema temos três cargas distribuídas no eixo de um sistema cartesiano onde em e em temos cada um uma carga e na origem do sistema temos uma carga .
A partir daí, queremos obter o momento de dipolo elétrico do sistema e analisar como essa distribuição pode ser entendida como um dipolo.
Tem alguma ideia de como fazer isso? 🤔
O momento de dipolo é calculado a partir da equação
Assim, se , consideramos esse sistema como apolar e se , consideramos o sistema polar.
Sacou? Bora começar! 😬
Passo 2
No nosso caso, começando da esquerda para a direita com o ponto de referência no centro do sistema
Temos uma carga a uma distância , ou seja
No centro temos uma carga e com já que está situado na origem, logo
E por fim, em temos uma carga cujo momento de dipolo é dado por
Assim, o momento total será dado por
Ou seja, nosso sistema possui uma distribuição apolar
É isso! Essa resolução te ajudou? Responde Aí! ✌
Resposta
Nosso sistema possui uma distribuição apolar