АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Электрический диполь

Читайте также:
  1. Взаимодействие заряженных тел. Электрический заряд. Закон сохранения заряда. Закон Кулона.
  2. Вопрос 11. Воздействие на гидросферу. Воздействие на литосферу. Электрический ток.
  3. Вопрос 30 Постоянный электрический ток
  4. Вопрос№34 Постоянный электрический ток и его характеристики, определение
  5. Вопрос№39 Электрический ток в проводниках. Проводимость полу проводников
  6. Вопрос№4 Электрический ток в проводниках. Проводимость проводников
  7. Двойной электрический слой (ДЭС) мицеллы
  8. Диполь в электрическом поле
  9. Диполь в электрическом поле
  10. Диполь.
  11. Дипольный момент сердца есть постоянная величина
  12. Лекция № 23. Электрический ток и его влияние на человека

Проводники и изоляторы

Большинство веществ в природе по электропроводности можно разделить на проводники и изоляторы. Проводник - это вещество, в котором есть некоторое число сравнительно свободных зарядов, способных перемещаться под действием электрического поля (металлы, растворы электролитов). В изоляторе(бумага, стекло) все заряды сравнительно неподвижны.

Проводники имеют важную особенность - отсутствие разности потенциалов в объекте, если заряды не движутся. Следовательно, электрический потенциал при этом одинаковый во всех точках.

Биологические ткани довольно разнородны по электропроводности. Электрическое сопротивление мембран клетки достаточно велико. Они подобны изоляторам. Наоборот, внутриклеточная жидкость является проводником 2 рода, благодаря наличию в ней положительных и отрицательных ионов.

Электрический диполь

Электрическое поле, образующееся системами из нескольких положительных и отрицательных зарядов, имеет определённые специфические особенности. Простейшая из таких систем - электрический диполь - два равных по величине и противоположных по знаку электрических заряда, расположенные на некотором расстоянии друг от друга, называемом плечом диполя.

Многие атомы и молекулы представляют собой электрические диполи. Например, молекула . У неё избыток отрицательного заряда около кислородного атома и положительного - около водородных атомов.Молекула, в которой центры отрицательного и положительного заряда ядер не совпадают, является электрическим диполем.

Характеристики диполя. Дипольный момент P : если l- векторное расстояние из -q, чтобы +q, тогда дипольный момент P определяется по формуле:

 

Дипольный момент является векторной величиной, поскольку он имеет направление.

1) Если диполь помещён в однородное электрическое поле напряжённостью , то на положительный заряд будет действовать сила q·E , а на отрицательный заряд сила - (-q·E) . Их сумма равна нулю, поэтому общая сила, действующая на электрический диполь в однородном электрическом поле, тоже равна нулю. Тем не менее, общий вращающий момент на диполь не будет равным нулю, поскольку эти силы противоположно направлены (Рис.1). Они стремятся повернуть диполь так, чтобы электрическая ось диполя совпала с направлением силовых линий поля.

Величина вращающего момента M зависит от напряжённости поля E, дипольного момента и угла P между их векторами:



Рис. 1. Вращающий момент диполя в электрическом поле

2) Электрическое поле, созданное диполем, отличается от того, которое создаётся одиночным зарядом. Если электрическое поле создано положительным зарядом, силовые линии начинаются на заряде и направлены в бесконечность. Силовые линии диполя начинаются на положительном заряде и завершаются на отрицательном заряде (Рис. 2A).

 

Рис. 2.Электрическое поле диполя

Рассмотрим точку O в электрическом поле диполя на расстоянии r от диполя (Рис. 2B). Электрический потенциал в этой точке определяется по уравнению:

 

где φ- потенциал в точке О, ε0 - диэлектрическая постоянная, ε - диэлектрическая проницаемость среды, в которой создаётся поле, P - дипольный момент; α - угол между вектором радиуса O и вектором диполя.

Таким образом, электрический потенциал в данной точке поля зависит не только от расстояния от этой точки до диполя, но также ориентации относительно направления вектора диполя.

Рассмотрим две точки, расположенные на определенном расстоянии друг друга. Разность потенциалов между ними будет максимальной, если они расположены на линии, которая совпадает с вектором диполя. Эта разность потенциалов равняется нулю, если точки расположены на линии, перпендикулярной вектору диполя.

Разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле, созданном диполем, пропорциональна в итоге P·cos α (Рис. 3):

Рис. 3. Разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле, созданном диполем.


1 | 2 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.005 сек.)