Dipol Momenti Nedir?

Dipol, zıt yüklü iki parçadan oluşan nötr bir sistemdir. Örneğin, bir su molekülü bir bütün olarak nötrdür, ancak uçlarından biri pozitif olarak yüklenirken diğeri negatif olarak yüklenmiştir. Böyle bir nesne, diğer yüklü nesneleri elektromanyetik kuvvetlerle etkileyebilir. Dipolün dipol momenti, bu etkinin gücünü tanımlayan bir vektör miktarıdır. Boyutları, iki şarj arasındaki mesafeyle çarpılarak her bir şarjın büyüklüğüne eşittir.

Bir dipolün uzak bir parçacık üzerine uyguladığı kuvvetin kuvveti, F = 2 * pkq / r3 denklemi kullanılarak yaklaştırılabilir. Burada p , dipol momentidir, k , Coulomb'un sabitidir; q , uzak parçacık üzerindeki net yükün büyüklüğüdür ve r , dipolün merkezi ile uzak parçacık arasındaki ayrımdır. Bu yaklaşım, sistemin dipolün iki bileşeni arasındaki mesafeden önemli ölçüde daha büyük olduğu sürece, sistemin boyuna ekseni üzerinde neredeyse mükemmeldir. Bu eksenden uzakta olan parçacıklar için, yaklaşım kuvveti 2 faktörü kadar büyütmektedir.

Einstein'ın görelilik teorisi elektrik kuvvetlerini manyetik kuvvetlere bağlar. Bir çubuk mıknatısın manyetik alanına, biri mıknatısın kuzey kutbuna, diğeri güney kutbuna yakın olan bir manyetik yük dipolü ile yaklaşılabilir. Böyle bir düzeneğe manyetik dipol adı verilir ve alana dik hareket eden uzak bir yüke uyguladığı etki, * manyetik dipol momenti ve s'nin hız olduğu, 2 x μqs / r3 olarak tahmin edilebilir.

Dairesel bir telde hareket eden bir elektrik akımı, kısa çubuk mıknatısınkine benzer bir manyetik alan oluşturur. Böyle bir telin manyetik dipol momenti, I * A büyüklüğüne sahiptir; burada ben telin akımı ve A uzayda izlediği alandır. Atom seviyesinde, manyetizma genellikle elektronların eğri yollar boyunca hareketlerinden kaynaklandığı şekilde görülür. Böyle bir parçacık için manyetik dipol momentinin büyüklüğü q * s / (2r) 'ye eşittir, burada q yükün büyüklüğü, s parçacıkların hızıdır ve r yolun yarıçapıdır.

Bir dipolün uzak yüklü parçacıklar üzerindeki kuvvetini ölçmeye ek olarak, dipol momenti, bir dış alanın dipol üzerine uyguladığı kuvveti belirlemek için kullanışlıdır. Örneğin, bir mikrodalga fırın kısa ömürlü, değişken elektrik alanları yaratır. Bu alanlar elektrik dipolleri olan su moleküllerinin dönmesine neden olur. Bu dönme hareketi yiyeceği pişiren sıcaklığın yükselmesine neden olur. Dipol üzerine harici bir alan tarafından uygulanan maksimum tork, dipol momentinin ve alan kuvvetinin ürünüdür.