¿Cuáles son las condiciones para un equilibrio estable e inestable para el par de un dipolo eléctrico colocado en un campo eléctrico uniforme?

A2A

[matemáticas] \ vec {\ tau} = \ vec {m} \ cross \ vec {E} \ implica \ vec {\ tau} = mEsin (\ theta) \ hat {n} [/ math]

De acuerdo con esta ecuación, existen posiciones para la estabilidad, una es cuando el campo eléctrico y el dipolo eléctrico son paralelos, mientras que la otra es cuando son antiparalelos.

La inestable es cuando son antiparalelas porque de la ecuación [matemáticas] U = – \ vec {m} \ cdot \ vec {E} \ implica U = -mEcos (\ theta) [/ matemáticas].

En antiparalelo, la energía potencial es positiva. A los cuerpos no les gusta tener energía potencial positiva, por lo que incluso si el par es cero, el potencial es alto, lo que al cuerpo no le gusta y, por lo tanto, se puede decir que está en “equilibrio inestable”.

Paralelamente, el potencial es tan negativo como se pone y al cuerpo le gusta eso, además el par que actúa sobre él también es cero, por lo que la posición se denomina “equilibrio estable”.

Un dipolo en un campo eléctrico uniforme está en equilibrio estable o inestable, ya que el ángulo entre el dipolo y el campo eléctrico es 0 o 180. Además, en caso de equilibrio inestable, se producirá un momento dipolar.

Equilibrio estable significa la energía potencial más baja en el punto de igual equilibrio. Por lo tanto, use la fórmula para el potencial de dipolo en el campo eléctrico y vea dónde tiene la energía potencial mínima (cuando la fuerza / par en él es cero). Para el equilibrio inestable, la energía potencial es máxima en la posición de equilibrio.

El ángulo entre el momento dipolar y el campo eléctrico es 0 equilibrio estable de abeto y 180 para equilibrio inestable