Диполь Электрическим диполем называется система двух
advertisement
Диполь Электрическим диполем называется система двух одинаковых по величине разноимённых точечных зарядов +q, -q. Расстояние между l между ними значительно меньше расстояния до тех точек, в которых отпределяется поле системы (см рис 1). Рис 1. Прямая, проходящая через оба заряда, называется осью диполя Характеристикой диполя является его электрический момент . Вектор (плечо). направлен по оси диполя от отрицательного заряда к положительному. Потенциал поля диполя убывает с расстоянием быстрее, чем потенциал поля точечного заряда. Электрический момент диполя можно определить по формуле: . Диполь во внешнем электрическом поле Если диполь поместить в однородное электрическое поле, образующие диполь заряды +q, -q окажутся под действием равных по величине, но противоположных по направлению сил (см рис 2). Рис 2. Тогда на диполь действует механический момент сил, который начинает вращать диполь так, чтобы его собственный момент установился по направлению поля. Тогда механический момент (М) можно найти по формуле: измерения механического момента 1 Н·м. Электрическое поле в диэлектриках . Единица Диэлектриками или изоляторами называются вещества, не способные проводить электрический ток. Идеальных изоляторов в природе не существует. Все вещества хотя бы в малой степени проводят электрический ток. Однако диэлектрики проводят ток в 1015-1020 раз хуже, чем проводники. Если диэлектрик внести в электрическое поле, то само поле и диэлектрик претерпевают изменения. Известно, что в составе атомов и молекул входят положительно заряженные ядра и отрицательно заряженные электроны. Суммарный заряд атома или молекулы равен нулю. То есть другими словами атом можно рассматривать как диполь. Поле, создаваемое моментом: такой ( системой, отпределяется суммарным электрическим - расстояние от ядра до электрона). Как известно, положительный заряд всех ядер молекул равен абсолютной величине заряда всех электронов. Молекулы диэлектрика в зависимости от характера распределения положительных и отрицательных зарядов можно разделить на неполярные и полярные молекулы. Неполярными являются молекулы, у которых положительные и отрицательные заряды при отсутствии внешнего электрического поля расположены симметрично. В такой ситуации молекулы не имеют дипольного момента. Примеры молекул (CCl4, C6H6, CS2, CO) (cм рис 3). Рис 3. Полярными называют молекулы, у которых положительные и отрицательные заряды при любых условиях расположены асимметрично. Такие молекулы обладают дипольным моментом (см рис 4). Рис 4. Под действием внешнего электрического поля в неполярной молекуле заряды смещаются друг относительно друга: положительные заряды - по направлению поля, отрицательные - против направления. В результате молекула приобретает дипольный момент (см рис 5). Рис 5. Если потом внешнее поле убрать, то молекула возвращается в исходное положение и дипольный момент исчезает. Поэтому такие молекулы можно рассматривать как упругие диполи. При внесении полярной молекулы во внешнее поле, диполи будут поворачиваться, а их дипольные моменты ориентироваться по направлению поля. Хотя тепловое движение молекул будет разбрасывать их. Такие молекулы называются жесткими диполями (см рис 6). Рис 6.
