A figura abaixo mostra um dipolo elétrico, imerso em um campo elétrico constante (estacionário e uniforme), , , em três configurações diferentes.
O comprimento do dipolo é e sua carga positiva é . Qual dessas configurações é a de equilíbrio estável e quais são, para essa configuração estável, o vetor momento de dipolo e a energia potencial , respectivamente?
Configuração 3, , .
Configuração 1, , .
Configuração 2, , .
Configuração 1, , .
Configuração 3, , .
Configuração 1, , .
Passo 1
O dipolo está em equilíbrio estável quando o vetor dipolo elétrico e o campo elétrico apontam na mesma direção se sentido. Logo, sabendo que o vetor dipolo elétrico “sai da carga negativa e parte em direção a carga positiva”, a configuração que representa tal condição é a configuração 3.
Passo 2
De acordo com a configuração 3, o momento dipolo elétrico aponta no sentido e é dado por:
Passo 3
A energia potencial de um dipolo é dada por:
Sabendo que o vetor dipolo elétrico e o campo elétrico têm a mesma direção e sentido, . Logo:
A resposta certa é a letra .
Resposta
Configuração 3, , .