Um momento de dipolo de é colocado em um campo elétrico uniforme de . Qual o módulo do torque no dipolo quando (a) ele está alinhado com o campo elétrico, (b) ele é transversal (perpendicular) ao campo elétrico e (c) a direção do dipolo faz um ângulo de com a direção do campo elétrico? (d) Definido a energia potencial zero quando o dipolo é transversal ao campo elétrico, determine a energia potencial do dipolo para as orientações especificadas nas partes (a) e (c)
Passo 1
- Inicialmente, vamos calcular o torque para um ângulo qualquer:
Temos:
Passo 2
- Para , temos
- Para , temos
- Para , temos
- Dessa forma, temos que
Passo 3
O trabalho necessário para girar o dipolo de até é:
Como , e fazendo , de modo que , segue
Resposta
- Em (a), temos e em (c), temos