您现在的位置: 什么是 >> 科学科技 >>  文章正文
什么是电偶极子
作者:佚名 来源:网络 点击数: 日期:2009-6-10

Q:什么是电偶极子?电偶极子是什么意思?

电偶极子是一种基本的辐射单元,它是一个载有时变电流的电流元,其长度远远小于波长一对等值异号的电荷相距一个小的距离,称为电偶极子。

电偶极子的特征用电偶极距P=lq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。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、负点电荷产生的电场之和。

有一类介质分子的正、负电荷中心不重合,形成电偶极子,称为有极分子;另一类电介质分子的正、负电荷中心重合,称为无极分子,但在外电场作用下会相对位移,也形成电偶极子。

电偶极子产生的电场  +q和-q分别在观察点P(r)产生的电位的代数和即电偶极子产生的电位

式中墷只对P点的坐标变量运算。在P点的电场强度为

外电场中的电偶极子  若电偶极子+q和-q所在点的外电场的电位为V1和V2,则偶极子的位能W=qV1-qV2=q(l·墷)V=p·墷 V=-p·Eo,式中Eo为点偶极子所在的外电场强度。

偶极子在外电场中受到平移力

F=-墷W=墷(p·Eo)=(p·墷)Eo。

如果外电场均匀,Eo为常量,则F=0。

偶极子在外电场作用下受到的力矩 T=-дW/дθpEosinθTp×Eo,它使电矩p同外电场强度Eo的夹角减小。如果pEo平行,则力矩T=0。并可看到p的量值也就是电偶极子在单位外电场(Eo=1)下可能受到的最大力矩,故称电矩。

如果点偶极子 p1 处于另一偶极子 p2 产生的电场E2(r)中,则p1的位能即相互作用能为 电偶极子

电偶极子是电介质理论和原子物理学的重要模型,研究从稳恒到 X光频电磁场作用下电介质的色散和吸收,以及天线的辐射等现象,可以用振荡偶极子poe来表示。

将偶极子概念加以推广,可有多极子,它是含有2n个大小相等的点电荷,其中正负各半数,排列成有规律的点阵。在多极子系列中,n=0时,就是点电荷;n=1,就是电偶极子;n=2,称为四极子;n≥2,统称为高阶多极子。

高阶多级子模型应用于核物理,其中最重要的是四极子。任意点电荷集合或任意分布电荷,如果能够用一个球面包围,则球外的电位V可用集中在球心的点多极子系列的合成电位表示,称为电场的多极子展开。

发表评论
昵 称:
评 分: 非常差 很差 一般 很好 非常好
评论内容(至少5个字0/5000)
同时发布到QQ微博 同时发布到新浪微博
标签云