O documento em PDF em anexo, descreve o método de cálculo utilizado para a obtenção dos desenhos .
Dipolo:
Repare que a carga total é nula (para cargas + q em a e -q em -a sobre o eixo Ox), mas o sistema apresenta um momento dipolar igual a 2.q.a
As linhas de campo eléctrico são desenhadas a amarelo, as equipotenciais positivas a azul e as negativas a verde.
Note que as equipotenciais são normais às linhas de campo.
As linhas de campo são orientadas no sentido do vector E, iniciando e divergindo numa carga positiva, terminando de forma convergente numa carga negativa ou alongando-se ao infinito.
Na representação 3D do potencial, as curvas vermelhas correspondem aos valores positivos e as azuis aos valores negativos. As inflexões das curvas permitem visualizar as equipotenciais.
Atenção: esta representação não é mais do que uma imagem do potencial num qualquer plano que contém o eixo Ox, que permanece como um eixo de revolução do sistema.
Distribuição de cargas:
Considerem-se agora outras distribuições:
1- Considere-se a distribuição de cargas que apresenta o eixo Ox como um eixo de revolução:
uma carga +2q colocada em +a e uma carga -q em -a sobre o eixo Ox.
Uma linha de campo (praticamente circular) é muito especial. Qual é o valor do campo do ponto P (x próximo de -5,8u) onde a linha corta o eixo Ox?
O círculo a vermelho é uma equipotencial partcular: o potencial tanto é nulo como tende para o infinito.
A esfera correspondente é o local dos pontos que se encontram duas vezes mais distantes da carga positiva do que da carga negativa. Porquê?
Uma carga colocada em
P estará em equilíbrio mas será instável.
2- Considere-se uma carga +q colocada em +a e uma carga +q em -a sobre o eixo.
Note que as linhas de campo se repelem.
3- Considere-se uma carga +2q colocada em +a e uma carga +q em -a sobre o Ox.
Notas:
Podem considerar-se as equipotenciais como curvas de nível. As linhas de campo são linhas de maior declive. Uma carga positiva constitui uma "montanha" e
uma carga negativa um "vale".
Uma carga positiva desloca-se no sentido das equipotenciais decrescentes.
Simulation Numérique de Jean-Jacques ROUSSEAU
Faculté des Sciences exactes et naturelles
Université du Maine - Le Mans
Traduzido e adaptado para a Casa das Ciências por Manuel Silva Pinto e Alexandra Coelho em Abril de 2011
