Πώς το ηλεκτρικό πεδίο είναι ίσο με τη δύναμη από τη διπολική στιγμή;
1. Ηλεκτρικό πεδίο:
* Το ηλεκτρικό πεδίο (E) είναι μια ποσότητα φορέα που περιγράφει τη δύναμη που βιώνει μια θετική φόρτιση μονάδας σε ένα σημείο στο διάστημα.
* Δημιουργείται από φορτισμένα αντικείμενα και επηρεάζει την κίνηση άλλων φορτισμένων αντικειμένων.
2. Διπολική στιγμή:
* Μια διπολική στιγμή (P) είναι ένα μέτρο του διαχωρισμού των θετικών και αρνητικών φορτίων μέσα σε ένα σύστημα.
* Είναι μια ποσότητα φορέα που δείχνει από το αρνητικό έως το θετικό φορτίο, με μέγεθος ανάλογη προς τον διαχωρισμό φορτίου και την απόσταση μεταξύ των φορτίων.
3. Δύναμη σε δίπολο σε ένα ηλεκτρικό πεδίο:
* Ένα δίπολο βιώνει μια δύναμη σε ένα μη ομοιόμορφο ηλεκτρικό πεδίο.
* Αυτή η δύναμη οφείλεται στις διαφορετικές δυνάμεις που δρουν για τις θετικές και αρνητικές χρεώσεις του διπόλου.
* Η δύναμη στο δίπολο δεν είναι άμεσα ίση με το ηλεκτρικό πεδίο.
Σχέση:
* ροπή: Η πιο σημαντική σχέση μεταξύ του ηλεκτρικού πεδίου και της διπολικής ροπής είναι η ροπή (τ) που βιώνει η διπολική:
* τ =p x e
* Αυτό σημαίνει ότι η ροπή είναι το διανυσματικό σταυρό προϊόν της διπολικής στιγμής και του ηλεκτρικού πεδίου. Η ροπή τείνει να ευθυγραμμίζει τη διπολική στιγμή με το ηλεκτρικό πεδίο.
* δύναμη: Σε ένα μη ομοιόμορφο ηλεκτρικό πεδίο, το δίπολο βιώνει επίσης μια καθαρή δύναμη, αλλά δεν είναι απλώς ίση με το ηλεκτρικό πεδίο. Η δύναμη εξαρτάται από την κλίση του ηλεκτρικού πεδίου και τον προσανατολισμό της διπολικής στιγμής:
* F =(p ⋅ ∇) e
* Πρόκειται για μια πιο περίπλοκη έκφραση που περιλαμβάνει το προϊόν DOT της διπολικής ροπής με την κλίση του ηλεκτρικού πεδίου.
Συνοπτικά:
* Το ηλεκτρικό πεδίο δεν ισούται άμεσα με τη δύναμη σε ένα δίπολο.
* Το ηλεκτρικό πεδίο προκαλεί ροπή στο δίπολο, ευθυγραμμίζοντας το με το πεδίο.
* Σε ένα μη ομοιόμορφο ηλεκτρικό πεδίο, το δίπολο βιώνει επίσης μια καθαρή δύναμη, η οποία εξαρτάται από την κλίση του ηλεκτρικού πεδίου και τον προσανατολισμό του διπόλου.
