Qu'est-ce qu'un moment dipolaire?
Un dipôle est un système neutre comprenant deux pièces de charge opposée.Par exemple, une molécule d'eau est neutre dans son ensemble, mais l'une de ses extrémités est positivement chargée tandis que l'autre est chargée négativement.Un tel objet peut influencer d'autres objets chargés à travers les forces électromagnétiques.Le moment dipolaire d'un dipôle est une quantité vectorielle décrivant la force de cette influence.Sa taille est égale à l'ampleur de chaque charge, multipliée par la distance entre les systèmes deux parties.
La résistance de la force exercée par un dipôle sur une particule distante peut être approximée en utilisant l'équation f ' 2 * pkq / r 3.Ici, P est le moment dipolaire, k est constant de Coulomb, q est la taille de la charge nette sur la particule distante, et r est la séparation entre le centre du dipôle et la particule distante.Cette approximation est presque parfaite sur l'axe longitudinal du système tant que r est significativement plus grand que la séparation entre les deux composantes du dipôle.Pour les particules loin de cet axe, l’approximation surestime la force autant qu’un facteur de 2.
einstein La théorie de la relativité relie les forces électriques aux forces magnétiques.Le champ magnétique d'un aimant à barre peut être approximé par un dipôle de charges magnétiques, l'une près du pôle nord de l'aimant, l'autre près du pôle Sud.Un tel assemblage est appelé dipôle magnétique et l'influence qu'elle exerce sur une charge distante se déplaçant perpendiculaire au champ peut être approximée comme
2 * mu; qs / r3 , où mu; est le moment dipolaire magnétique et S est la vitesse. Un courant électrique se déplaçant dans un fil circulaire génère un champ magnétique similaire à celui d'un aimant à barre courte.Le moment dipolaire magnétique d'un tel fil a une magnitude i * a , où i est le courant du fil et a est la zone qu'elle trace dans l'espace.Au niveau atomique, le magnétisme est souvent considéré comme résultant du mouvement des électrons le long des chemins incurvés.La taille du moment dipolaire magnétique pour une telle particule est égale à
q * s / (2r), où
q est la taille de la charge, s est la vitesse de la particule, et r est le rayondu chemin. En plus de quantifier la force d'un dipôle sur des particules chargées distantes, le moment dipolaire est utile pour déterminer la force qu'un champ externe exerce sur un dipôle.Par exemple, un four à micro-ondes crée des champs électriques de courte durée et variables.Ces champs provoquent la rotation des molécules d'eau, qui sont des dipôles électriques.Ce mouvement de rotation conduit à l'augmentation de la température, qui cuit les aliments.Le couple maximal exercé sur un dipôle par un champ externe est simplement le produit du moment dipolaire et la résistance du champ.