4 Cargas puntiformes q1, q2 e q3 estāo fixas nos vértices de um quadrado cujos lados tem comprimento de
. Detrermine a energia potencial eletrostática deste sistema de cargas quando
e
(suponha que a energia potencial é zero quando as cargas estāo muito afastadas )
Passo 1
O enunciado coloca três cargas pontuais fixas nos vértices de um quadrado de lado
,m, com valores
e pede a energia potencial eletrostática do sistema (tomando
no infinito). O conteúdo usado será a soma das energias de interação entre cada par de cargas.
Passo 2
A energia potencial eletrostática total de um conjunto de
cargas é
onde
e
é a distância entre
e
.
Passo 3
Aqui temos três cargas, logo três pares:
.
No quadrado de lado :
No quadrado de lado
Passo 4
Reescrevendo as cargas em coulomb:
Passo 5
Calcular as interações de pares adjacentes
:
Passo 6
Calcular a interação da diagonal
:
Passo 7
Somando todas as contribuições: