Enunciado

Um dipolo elétrico está à distância r de uma carga + q , alinhado na orientação radial, como mostra a Figura 16.11. Calcule a força exercida sobre o dipolo.

Passo 1

Para resolver esse problema, temos que primeiro achar o campo elétrico produzido pela carga + q na posição do dipolo. Para isso, vamos adotar um sistema de coordenadas:

O campo produzido pela carga + q na posição do dipolo será o campo de uma carga pontual:

E → = q 4 π ϵ 0 r 2 x ^

Passo 2

Como apresentado na seção 16.7 pela equação 16.54, a força sobre o dipolo vai depender da variação do campo com a distância:

F = p ∂ E ∂ r

Com isso,

F = p ⋅ q 4 π ϵ 0 ⋅ - 1 r

Portanto,

F → = - p q 4 π ϵ 0 r x ^

Resposta

F → = - p q 4 π ϵ 0 r x ^

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