Pregunta: Un dipolo eléctrico que consiste en cargas de magnitud 1.50 nC separadas por 6.20 µm está en un campo eléctrico de fuerza 1100 N/C. ¿Cuáles son: (a) la magnitud del momento dipolar eléctrico y (b) la diferencia entre las energías potenciales para las orientaciones dipolares paralelas y antiparalelas a E? Solución: Dado: Magnitud de la carga, q = 1.5nC =

Un dipolo eléctrico que consiste en cargas de magnitud 1.50 nC separadas por 6.20 µm está en un campo eléctrico de fuerza 1100 N/C. ¿Cuáles son: (a) la magnitud del momento dipolar eléctrico y (b) la diferencia entre las energías potenciales para las orientaciones dipolares paralelas y antiparalelas a E?

Solución: Dado: Magnitud de la carga, q = 1.5nC = 1.5x10-9 C distancia entre ellos, = d = 6.2μm= 6.2x10-6m Fuerza de campo eléctrico, E = 1500 N/C (a) magnitud de la carga eléctrica momento dipolar P = qd = (1.5x10-9)(6.2x10-6) = 9.3x10-15 Cm (b) cuando las orientaciones del dipolo son paralelas, θ = 0o Se conoce por la fórmula para la energía potencial almacenada en el dipolo es Uo = - PE cos θ = - PE = -(9.3x10-15 )(1500) = - 13950x10-15 J lly, cuando las orientaciones del dipolo Antiparalelo θ= 180o la energía potencial almacenada en el dipolo es U180 = - PE cos180 = - (-PE ) = 13950x10-15 J por lo tanto, Diferencia en las energías potenciales las orientaciones dipolares paralelas y antiparalelas ΔU = Uo ~ U180 = 27900x10-15 J

¿Por qué se usa cos θ cuando la ecuación para el momento de torsión es pE sen θ? ¿Cuándo se supone que debemos usar cos y cuándo usamos sin?