Momento de Dipolo Elétrico

Dipolo Elétrico

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Linhas de Força ou de Campo

Momento de Dipolo Elétrico

Analisaremos, a seguir, o comportamento da interação entre um dipolo - campo elétrico. Veja Fig.1. As forças elétricas sobre as cargas positiva e negativa do dipolo são respectivamente dadas por;

onde q é uma das cargas dipolar (positiva ou negativa). Estas forças, F₊ e F_- , têm a mesma direção, mas sentidos opostos, portanto elas produzirão um torque no dipolo. Veja Fig.1. Este torque promoverá uma rotação no dipolo no sentido orientar o seu eixo dipolar de forma a ficar paralelo às linhas de campo elétrico. Este torque pode ser calculado como a seguir;

A força atuando sobre o dipolo realiza um trabalho para girá-lo, até que o eixo dipolar fique paralelo às linhas de campo. Este trabalho pode ser calculado pela seguinte expressão;

, onde o vetor p é conhecido como momento de dipolo elétrico.

Fig.1 - Dipolo elétrico em um campo E.

Induzindo a Formação de Dipolos Elétricos

Vimos acima que o campo elétrico pode interagir com sistemas dipolares. Em geral campos elétricos (E) intensos podem, também, induzir dipolos elétricos em diferentes materiais. Em particular, observa-se que o campo E induz dipolos em moléculas neutras, como mostra a simulação a seguir. Neste casos o campo E intenso produz uma distorção na densidade eletrônica molecular atraindo as cargas elétricas negativas num sentido e repelindo as cargas positivas. Observe que mesmo assim as molécula continuam sendo neutras, isto é a soma das cargas elétricas negativas (elétrons) é igual a soma das cargas positivas (prótons). O campo E produz apenas um deslocamento das cargas negativas num dado sentido e as cargas positivas no sentido oposto.
A simulação abaixo (Fig.2) mostra a formação de dipolos elétricos em moléculas que estão na presença de campo e elétrico.

Fig. 2 - Formação de Dipolo Elétrico em Moléculas

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