21.69 Torque sobre um dipolo. Um dipolo elétrico com momento de dipolo p → está em um campo elétrico uniforme E → . ( a ) Determine as orientações do dipolo para as quais o torque sobre o dipolo é igual a zero. ( b ) Qual das orientações do item ( a ) é estável e qual é instável? (Sugestão: consire um pequeno deslocamento para fora da posição de equilíbrio e verifique o que acontece.) ( c ) Mostre que, para a orientação estável do item ( b ) , o próprio campo elétrico do dipolo tende a se opor ao campo extremo.

Passo 1

( a )

τ = p ⋅ E

O torque é zero quando p é alinhados na mesma direção de E , ou na direção oposta. Em outras palavras quando o angulo é de 0 ° . Ver figura na resposta.

b

É estável quando p é alinhado na mesma direção de E . Quando p é oposto a E, um pequeno deslocamento resulta em um torque que fica mais distante do alinhamento com E , resultando em um orientação instável.

( c )

Ver esboço na resposta.

Resposta

( a )

b

É estável quando p é alinhado na mesma direção de E . Quando p é oposto a E, um pequeno deslocamento resulta em um torque que fica mais distante do alinhamento com E , resultando em um orientação instável.

( c )

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