21.63   A distância entre duas cargas puntiformes q 1 =   - 4,5   n C e q 2 =   + 4,5   n C é igual a 3,1   m m , formando um dipolo elétrico. ( a ) Calcule o momento de dipolo elétrico (módulo, direção e sentido).   ( b )   As cargas estão no interior de um campo elétrico cuja direção faz um ângulo de 36,9 ° com o eixo que liga as cargas. Qual é o módulo desse campo elétrico, sabendo que o módulo do torque exercido sobre o dipolo elétrico é igual a 7,2 ⋅   10 - 9       N ⋅   m ?

Passo 1

(a)

p = q d

p = 4,5 ⋅ 10 - 9 C ⋅ 3,1 ⋅ 10 - 3 m

p = 1,4 ⋅ 10 - 11 C ⋅ m

A direção é da carga negativa para carga positiva ; q 1 para q 2 .

Passo 2

Um esquema é:

Podemos aplicar:

E = τ   p ⋅ s i n ( ϕ )

E = 7,2 ⋅ 10 - 9 N ⋅ m 1,4 ⋅ 10 - 11 C ⋅ m ⋅ s i n ⁡ ( 36,9 ° )

E = 860 N / C

Resposta

(a)

p = 1,4 ⋅ 10 - 11 C ⋅ m

A direção é da carga negativa para carga positiva ; q 1 para q 2 .

(b)

E = 860 N / C

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