Desenhe qualitativamente as linhas de campo das seguintes distribuições de carga (em todos os itens abaixo, q>0 ):
Três cargas situadas nos vértices de um triângulo equilátero, dadas respectivamente por q, q e -2 q.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o exercício pede. Temos três cargas colocadas nos vértices de um triângulo equilátero: duas cargas positivas ( q) e uma carga negativa ( -2q). O conteúdo envolvido aqui é o campo elétrico e como as linhas de campo são determinadas pela distribuição das cargas. Para resolver isso, vamos precisar saber sobre a direção das linhas de campo geradas por cargas positivas e negativas, além do princípio da superposição dos campos elétricos.

Passo 2

Vamos lembrar que as linhas de campo elétrico saem das cargas positivas e entram nas cargas negativas. No nosso caso, temos duas cargas positivas ( q) e uma carga negativa ( -2q). Isso significa que as linhas de campo vão partir das cargas q e direcionar-se para a carga -2q.

Passo 3

Como estamos lidando com um triângulo equilátero, a simetria ajuda a determinar como as linhas de campo se comportam. As duas cargas q estão nos dois vértices, e a carga -2q está no terceiro vértice. Cada carga q vai gerar linhas de campo que se dirigem para a carga -2q.

Passo 4

Além disso, como a carga negativa é maior em magnitude ( -2q) do que cada uma das cargas positivas individuais, haverá mais linhas de campo entrando na carga -2q do que saindo de cada carga q. Isso significa que algumas linhas de campo vão das cargas q diretamente para a carga -2q, enquanto outras podem se afastar das cargas q em direções diferentes antes de se direcionarem para o -2q.

Passo 5

Aplicando o princípio da superposição, que nos permite somar os campos elétricos individuais de cada carga, podemos visualizar que a carga -2q atrai mais linhas de campo devido à sua maior magnitude negativa. As linhas de campo vão organizar-se de maneira a refletir essa atração maior, resultando em um padrão onde mais linhas convergem para o -2q do que saem das cargas q.

Resposta

As linhas de campo elétrico para as três cargas no triângulo equilátero consistem em linhas que saem das duas cargas positivas ( q) e entram na carga negativa ( -2q). Devido à maior magnitude da carga negativa, há mais linhas de campo dirigidas para -2q do que saindo de cada q. As linhas organizam-se de forma simétrica, refletindo a geometria do triângulo, com as linhas dos q convergindo para -2q, indicando a direção do campo elétrico resultante nessa distribuição de cargas.

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