Potencial elétrico de um quadrado de cargas.
Um quadrado de lado L possui quatro cargas elétricas localizadas nos vértices.
b) Se duas cargas são
e as outras duas são -
, qual é o potencial elétrico no centro do quadrado?
Um quadrado de lado L possui quatro cargas elétricas localizadas nos vértices.
b) Se duas cargas são
Passo 1
O enunciado pede o potencial elétrico no centro de um quadrado de lado
que tem quatro cargas pontuais nos vértices, sendo duas de carga
e duas de carga
. O conteúdo necessário é a definição de potencial elétrico criado por cargas pontuais e o princípio da superposição, que diz que o potencial total é a soma escalar dos potenciais individuais.
Passo 2
Cada vértice do quadrado está à mesma distância
do centro. Essa distância é a semi-diagonal do quadrado, ou seja,
Passo 3
O potencial gerado por uma carga pontual
a uma distância
é
Pela superposição, o potencial total no centro é a soma dos quatro potenciais individuais, todos avaliados em
.
Passo 4
Somando os potenciais de duas cargas
e duas cargas
todas à distância
, temos
Resposta
O potencial elétrico no centro do quadrado é nulo:
.