(2 ponto) Duas cargas pontuais são posicionadas sobre o eixo
em
e
em
. Em qual(is) ponto(s) sobre o eixo
, se algum, o potencial elétrico é igual à zero? A sua resposta deve ser baseada em cálculos.
Passo 1
O enunciado dá duas cargas pontuais no eixo
:
em
e
em
,m.
Queremos achar todos os pontos em que o potencial elétrico resultante é zero.
O conteúdo é superposição de potenciais de cargas puntiformes.
Queremos achar todos os pontos
O conteúdo é superposição de potenciais de cargas puntiformes.
Passo 2
O potencial total em um ponto
no eixo
é
onde
é a constante eletrostática. Para achar
basta pôr essa soma igual a zero.
Passo 3
Impondo
e dividindo por
(que é não nulo), obtemos
Passo 4
Fazendo a álgebra:
Passo 5
Devemos verificar se esse
está num intervalo em que a expressão faz sentido (ou seja,
e
). Encontramos
ou seja, está à direita de ambas as cargas. Não há outra solução física em
nem em
, pois aí os termos não se cancelariam.
Resposta
O potencial é zero somente para
localizado à direita das duas cargas.