Duas cargas pontuais,
e
, estão separadas por uma distância de 10 cm . Encontre um ponto sobre a linha que une as duas cargas onde o potencial elétrico é nulo.
Passo 1
O enunciado dá duas cargas pontuais sobre a mesma reta:
e
, separadas por
.
Pede o ponto ao longo dessa reta (estendida) onde o potencial elétrico total .
Conteúdo: superposição de potenciais de cargas pontuais, usando
Pede o ponto ao longo dessa reta (estendida) onde o potencial elétrico total
Conteúdo: superposição de potenciais de cargas pontuais, usando
e resolvendo
.
Passo 2
Para simplificar, colocamos
na posição
e
em
.
Se o ponto onde estiver em
, então
Se o ponto onde
Passo 3
Escrevemos a condição
:
como
, basta
Passo 4
Dependendo da região,
(se
) ou
(se
).
- Região entre as cargas (
): . - Região à direita de
( ): .
Passo 5
Entre as cargas o potencial muda de
(em
) para
(em
), garantindo um único zero em
.
A outra solução em também zera
mas fica fora do segmento, e normalmente só consideramos o ponto entre as cargas.
A outra solução em
Resposta
O potencial é nulo a
de
(ou seja, a
de
), no interior do segmento que une as duas cargas.