Диполем называется такое распределение заряда, для которого полный заряд равен нулю, однако дипольный момент не равен нулю: 
. Легко предъявить такое распределение. Пусть мы имеем два одинаковых точечных заряда, но противоположных знаков. 
. Дипольный момент у нас был определён: 
. это что означает? заряд в маленьком элементе объёма dq умножается на радиус-вектор и суммируется по всем зарядам, если записать это дело через сумму, то это будет так: 
. Вот этот интеграл, если представить всё это как совокупность точечных зарядов, изображается вот такой суммой, каждый заряд умножается на свой радиус-вектор и всё складывается.
Между прочим, в механике, если мы брали бы массу частицы, умножали на радиус-вектор и суммировали, чтобы мы получили? Мы получили бы массу системы умноженную на радиус-вектор центра масс. Если начало координат выбрать в центре масс системы, то «дипольный момент – распределение масс» всегда равнялся бы нулю. Электрический заряд имеет разные знаки, здесь ситуация другая.
Значит, дипольный момент для нашей системы равняется: 
. Дипольный момент двух одинаковых по величине и противоположных по знаку зарядов – это вектор, идущий из отрицательного заряда в положительный, умноженный на заряд.
Теперь найдём электрическое поле. Пусть дипольный момент, вектор 
, в начале координат ориентирован вдоль оси ОХ, 
. Вычислим поле в точке (х,0,0).
, где 
.
Тогда 
.
Мораль такая: на оси ОХ напряжённость поля убывает как 
, то есть она обратно пропорциональна кубу расстояния, от точечного заряда – обратно пропорциональна квадрату расстояния. Направление вектора 
в точке (х,0,0) задаётся направлением вектора 
, то есть напряжённость направлен вдоль оси ОХ.
Теперь возьмём точку (0,у,0). 
. Это что означает? Что для этого диполя вектор в точке (х,0,0) такой, а здесь в точке (0,у,0) вектор - и по величине в два раза меньше, на том же самом расстоянии, х=у.
 |
Электрический диполь, ориентированный таким образом, создаёт поле с такими силовыми линиями:
Вот такую структуру имеет поле диполя.
Многие молекулы обладают дипольным моментом, и с этим связаны свойства вещества, которые мы рассмотрим в следующий раз.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему