Momento dipolar y momento de torsion

Momento dipolar y Momento de Torsión.

A la magnitud de las cargas del dipolo multiplicada por la distancia se le conoce como Momento dipolar eléctrico, y se calcula como el producto de la carga q por la distancia d.

[pic 1]

En sí, el  momento dipolar es un vector cuya dirección  va desde la carga negativa hacia la positiva del dipolo.

Cuando un dipolo es colocado en un campo eléctrico uniforme, sobre las cargas del dipolo aparecen dos fuerzas con la misma magnitud (F=qE) pero en sentido contrario, de modo que la fuerza neta es igual a cero. Lo cual significa que el dipolo no se mueve en un campo externo, pero estas fuerzas que aparecen no actúan sobre la misma recta, por tanto las fuerzas producen un momento de torsión neto sobre el dipolo como resultado de esto el dipolo tiende a girar una dirección que proporciona al vector del momento dipolar la mayor alineación con el campo.

Este torque puede calcularse como el producto vectorial entre la fuerza eléctrica y la distancia que separa a las cargas.

Pero es más fácil evaluarlo como el producto vectorial entre el momento dipolar (que caracteriza al dipolo) y el campo al cual está sometido.

Así tenemos que:[pic 2]

Que es lo mismo que decir: [pic 3]

Considerando que F=qE[pic 4]

[pic 5]

Y sabiendo que,              luego, 

[pic 6]

O, como producto vectorial, 

[pic 7]

El ángulo que usamos, es el que se forma entre las direcciones de los vectores campo eléctrico y el momento dipolar, así aparece el producto vectorial entre ellos, cuyo resultado es el momento de torsión sobre el dipolo eléctrico.

Este momento de torsión es máximo cuando el momento dipolar y el campo eléctrico son perpendiculares, y es cero si son paralelos (o anti paralelos). Este momento de torsión, por supuesto tiene a hacer girar al dipolo para “alinearlo” con el campo eléctrico.

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