Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 23.Exercício - Ex. 20
Duas cargas, com módulo igual a , são mantidas separadas por uma distância . Considere somente os pontos sobre a linha que passa por ambas as cargas. a) Caso as duas cargas possuam o mesmo sinal, determine a localização de todos os pontos (se houver algum) em que (i) o potencial (em relação ao infinito) é igual a zero (o campo elétrico é igual a zero nesses pontos?) e (ii) o campo elétrico é igual a zero (o potencial é igual a zero nesses pontos?). b) Repita o item (a) para as duas cargas com sinais contrários.
Passo 1
letra a)
O potencial de cargas positivas é positivo e diminui à medida que a distância da carga pontual
aumenta.
(i) Como as duas cargas têm o mesmo sinal, não há pontos para os quais o potencial é zero. Então o campo elétrico não é zero.
(ii) Os dois campos elétricos estão em direções opostas apenas entre as duas cargas e, a meio caminho entre elas, campos têm magnitudes iguais. Portanto, no meio do caminho entre as cargas, mas nunca é zero.
Passo 2
letra b)
(i)Os dois potenciais têm magnitudes iguais, mas sinal oposto no meio do caminho entre as cargas, então no meio do caminho entre as cargas, mas , pois os campos apontam na mesma direção.
(ii)Entre as duas cargas, os campos apontam na mesma direção, então não pode ser zero lá. Nas outras duas regiões, o campo devido à carga mais próxima é sempre maior que o campo devido à carga mais distante; não pode cancelar. Portanto, não é zero em nenhum lugar.
Resposta
letra a)(i)não há pontos para os quais o potencial é zero, (ii) no meio do caminho entre as cargas, mas nunca é zero.
letra b)(i)no meio do caminho entre as cargas, mas , não é zero em nenhum lugar