Co to jest moment dipolowy?

Dipol jest neutralnym systemem zawierającym dwie przeciwnie naładowane części.Na przykład cząsteczka wody jest neutralna jako całość, ale jeden z jej końców jest pozytywnie naładowany, a drugi jest negatywnie naładowany.Taki obiekt może wpływać na inne naładowane obiekty poprzez siły elektromagnetyczne.Moment dipolowy dipola to ilość wektorowa opisująca siłę tego wpływu.Jego rozmiar równa się wielkości każdego ładunku, pomnożonego przez odległość między układami dwie części.

Wytrzymałość siły wywieranej przez dipol na odległej cząstce można przybliżać za pomocą równania f ' 2*pkq/r ³.Tutaj p jest momentem dipolowym, k jest stałą Coulomba, q jest wielkością ładunku netto na odległej cząstce, a r to rozdział między środkiem dipola i odległej cząstki.To przybliżenie jest prawie idealne na osi podłużnej układu, o ile r jest znacznie większy niż oddzielenie dwóch składników dipolu.W przypadku cząstek z dala od tej osi przybliżenie przecenia siłę tak samo, jak współczynnik 2.

Einsteina teoria względności łączy siły elektryczne z siłami magnetycznymi.Pole magnetyczne magnesu słupkowego może być przybliżone przez dipol ładunków magnetycznych, jeden w pobliżu bieguna północnego magnesu, drugiego w pobliżu bieguna południowego.Taki zespół nazywa się dipolem magnetycznym, a wpływ, jaki wywiera na odległe ładunek poruszający prostopadle do pola, może być przybliżony jako 2*i mu; qs/r ³ , gdzie mu; jest magnetycznym momentem dipolowym i momentem dipolowym i S to prędkość.

Prąd elektryczny poruszający się w drucie okrągłym wytwarza pole magnetyczne podobne do pola krótkiego magnesu.Magnetyczny moment dipolowy takiego drutu ma wielkość i*a , gdzie i jest prądem drutu, a A to obszar, który śledzi w przestrzeni.Na poziomie atomowym magnetyzm jest często postrzegany jako wynikający z ruchu elektronów wzdłuż zakrzywionych ścieżek.Rozmiar magnetycznego momentu dipolowego dla takiej cząstki równa się q*s/(2r) , gdzie q to rozmiar ładunku, s to prędkość cząstki, a r jest promieniemścieżki.

Oprócz kwantyfikacji siły dipolu na odległych naładowanych cząstkach, moment dipolowy jest przydatny do określania siły, jaką pole zewnętrzne wywiera na dipol.Na przykład piekarnik mikrofalowy tworzy krótkotrwałe, różne pola elektryczne.Te pola powodują obrócenie cząsteczek wody, które są dipole elektryczne.Ten ruch obrotowy prowadzi do rosnącej temperatury, która gotuje jedzenie.Maksymalny moment obrotowy wywierany na dipol przez pole zewnętrzne jest po prostu iloczynem momentu dipolowego i siły pola.