电偶极子
电偶极子(electric dipole)是两个等量异号点电荷组成的系统。电偶极子的特征用电偶极矩p=ql描述,其中l是两点电荷之间的距离,l和p的方向规定由-q指向+q。
1/2
电偶极子在外电场中受力矩作用而旋转,使其电偶极矩转向外电场方向。电偶极矩就是电偶极子在单位外电场下可能受到的最大力矩,故简称电矩。
如果外电场不均匀,除受力矩外,电偶极子还要受到平移作用。电偶极子产生的电场是构成它的正(positive)、负(negative)点电荷产生的电场之矢量和。
基本信息
- 中文名
电偶极子
- 外文名
electric dipole
- 特征量
电偶极矩
- 适用学科
物理学
- 适用范围
静电学
- 相关内容
多级展开
数学表述
电偶极矩
称相距为
的一对等量异号点电荷
和
组成的系统为电偶极子。其特征量为电偶极矩(简称电矩):1
式中矢量
和
的方向被规定为由负电荷指向正电荷。
在国际单位制(SI)中,电偶极矩的量纲是
,单位是
。
微观物理学中常用的单位为debye,符号为D;
,它相当于典型分子内部核间距离的十分之一(约
)同一个电子的电荷
的乘积。
电偶极子产生的电场
中心位于坐标系原点的电偶极子在其远方产生的电势为:1
所谓远方是指
。
电偶极子产生的电场
此式求梯度,即得位于原点的电偶极子在远方产生的电场强度:
![]()
外电场中的电偶极子
电偶极子仅在非均匀外电场中受非零合力。其所受合力为1
在外场中电偶极子还会受到力矩,2