Διαστατικός τύπος διπολικής στιγμής

Μια διπολική ροπή χρησιμοποιείται για να περιγράψει την παρουσία ηλεκτρικών ή μαγνητικών φορτίων γύρω από ένα σύστημα. Το μαθηματικό γινόμενο του διαχωρισμού αυτών των ηλεκτρικών ή μαγνητικών φορτίων μπορεί να οριστεί ως η διπολική ροπή. Τα μόρια με περισσότερους από δύο πολικούς δεσμούς δεν είναι συμμετρικά και επομένως περιέχουν διπολικές ροπές σε αυτά. Η μονάδα με την οποία μετράται η διπολική ροπή (μαγνητική ή ηλεκτρική) είναι C-m (μέτρο Κουλόμπ)

Διπολική μαγνητική ροπή 

Μαγνητικό δίπολο είναι μια ουσία όπου δύο αντίθετοι μαγνητικοί πόλοι (βόρειος και νότιος) ίσης ισχύος διατηρούνται σε πολύ μικρή απόσταση. Αυτά τα δίπολα μπορεί να είναι μαγνήτες ράβδων, βρόχοι ρεύματος κ.λπ.

Ένα μαγνητικό δίπολο είναι ισοδύναμο με τη ροή του ρεύματος γύρω από έναν βρόχο. Όταν ένα ηλεκτρόνιο περιστρέφεται γύρω από τους θετικά φορτισμένους πυρήνες, σχηματίζει ένα μαγνητικό δίπολο. Ένα στοιχείο με το άθροισμα όλων αυτών των διπόλων ακυρώνεται και δημιουργεί ένα ουδέτερο στοιχείο χωρίς μαγνητικό δίπολο. Σε περιπτώσεις όμως που τα δίπολα δεν είναι ισορροπημένα, δημιουργεί ένα μόνιμο μαγνητικό δίπολο σαν το σίδερο.

Μια μαγνητική διπολική ροπή είναι η ισχύς και ο προσανατολισμός του μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από το δίπολο. Μπορεί να οριστεί ως η ικανότητα ενός μαγνητικού διπόλου να ευθυγραμμίζεται με το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο. Η μαγνητική ροπή ενός διπόλου ή μιας μαγνητικής διπολικής ροπής μπορεί να οριστεί ως η μέγιστη ροπή που παράγεται από ένα μαγνητικό δίπολο ανά μονάδα τιμής του μαγνητικού πεδίου στη γύρω περιοχή.

Μπορεί να μετρηθεί ως:

τ =m × B

Το τ αντιπροσωπεύει τη ροπή

Το m αντιπροσωπεύει τη μαγνητική ροπή

Το B αντιπροσωπεύει το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο

Το μαγνητικό δίπολο, δηλαδή η παρουσία και των δύο πόλων ενός μαγνήτη, δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο. Για παράδειγμα, εάν ένας μαγνήτης ράβδου σπάσει στα δύο, τα κομμάτια θα λειτουργήσουν ως μαγνητικά δίπολα ξεχωριστά, όπου και τα δύο κομμάτια θα περιέχουν έναν βόρειο και έναν νότιο πόλο.

Dipole Moment Electric

Ένα δίπολο είναι μια διάταξη πολλαπλών φορτίων που έχουν ίσο αλλά αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο λόγω δύο διαχωρισμένων θετικών και αρνητικών φορτίων ή μιας μοναδικής πηγής που φέρει και τα δύο φορτία. Οι χρεώσεις περιβάλλονται πάντα από ένα πεδίο. Για ένα θετικό φορτίο, το πεδίο είναι η περιοχή γύρω από αυτό με την κατεύθυνση να δείχνει μακριά από αυτό. Ενώ για ένα αρνητικό φορτίο, το πεδίο είναι η περιοχή γύρω από αυτό με την κατεύθυνση να δείχνει προς αυτό. Ένα δίπολο αποτελείται από δύο ίσα και αντίθετα σημειακά φορτία και έχει ένα ηλεκτρικό πεδίο που δεν είναι παρόμοιο με αυτό ενός μόνο φορτίου.

Το ένα άκρο του διπόλου είναι θετικό και το άλλο άκρο είναι αρνητικό. Έτσι, θα υπάρχουν δύο δυνάμεις που δρουν στο αντικείμενο που έχει ένα δίπολο. Το ένα θα το έλκει προς το αρνητικά φορτισμένο άκρο και το άλλο θα το έλκει προς το θετικά φορτισμένο άκρο. Η διπολική ροπή (p) ορίζεται ως το γινόμενο της απόστασης (d) μεταξύ των φορτίων και του μεγέθους κάθε φορτίου (q), δηλαδή p =q x d.

Διαστατικός τύπος διπολικής ροπής

Ο τύπος της διπολικής ροπής δίνεται από το 𝛍 =Q*d

Όπου, 𝛍 είναι η δίπολη στιγμή, 

Q είναι η χρέωση και 

d είναι η απόσταση διαχωρισμού

Ο τύπος διαστάσεων της φόρτισης δίνεται από το Q =[M0L0T1I1] 

Ο τύπος διαστάσεων της απόστασης [M0L0T1]

Αντικαθιστώντας αυτούς τους τύπους στον τύπο διπολικής ροπής,

𝛍 =[M0L0T1I1] * [M0L1T0]

=[M0L1T1I1] 

Εδώ, το M είναι μάζα, το L είναι το μήκος, το T είναι ο χρόνος και το I είναι τρέχον

Επομένως, ο τύπος διαστάσεων της διπολικής ροπής (μαγνητική ή ηλεκτρική) δίνεται από  [M0L1T1I1] 

Σημασία του διαστατικού τύπου διπολικής ροπής 

Ο διαστατικός τύπος της διπολικής ροπής μας βοηθά να κατανοήσουμε:

• Η φυσική ορθότητα οποιασδήποτε εξίσωσης που περιλαμβάνει δύναμη σε αυτήν.
• Η σχέση μεταξύ διαφορετικών φυσικών μεγεθών που περιλαμβάνουν διπολική ροπή (μαγνητική ή ηλεκτρική).
• Μετατροπή μονάδων από μια φυσική ποσότητα σε άλλη.
• Ανακάλυψη των σταθερών διαστάσεων σε οποιαδήποτε σχέση.

Σημασία της διπολικής στιγμής 

 Η διπολική ροπή χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό:

• Η ισχύς ενός ηλεκτρικού ή μαγνητικού πεδίου σε ένα σύστημα φορτίων

• Η φύση των ηλεκτρικών ή μαγνητικών μορίων 
• Το σχήμα των μορίων 
• Σύγκριση των πολικοτήτων των μορίων

Συμπέρασμα :

Η διπολική ροπή είναι το μέτρο του διαχωρισμού των θετικών και αρνητικών φορτίων σε ένα σύστημα. Χρησιμοποιείται κυρίως για τον προσδιορισμό του σχήματος, της πολικότητας και της αντοχής των φορτίων. Αυτό το άρθρο ενεργεί εν συντομία ως φορτία διπολικής ροπής (μαγνητική ή ηλεκτρική). Η διπολική ροπή έχει ποικίλες εφαρμογές. Από τη χρήση της για την εύρεση της διάκρισης μεταξύ πολικών και μη πολικών μορίων μέχρι την εύρεση των σχημάτων των μορίων, η διπολική ροπή είναι ένα σημαντικό φαινόμενο.