Посчитаем момент сил, действующих на диполь, относительно произвольной точки пространства А: он будет складываться из моментов сил, действующих на положительный и отрицательный полюсы диполя:
Мы воспользовались предположением, что из-за малости l разность приблизительно равна нулю, поэтому первым слагаемым в нашем выражении мы пренебрегаем. А так как из этого же предположения следует, что , то будем считать поле, в которое помещен диполь, однородным и обозначим это поле за . В итоге получаем:
Вот такой вращающий момент, вектор этого момента направлен перпендикулярно плоскости рисунка. Это вот что означает: если поле диполь помещён в электрическое поле , как показано на рисунке, то момент будет поворачивать его так, чтобы диполь стал параллельным , а сила будет втягивать его дальше в электрическое поле.
Заметим, что с помощью модели точечного диполя можно описать электрическое поле электронейтральной системы не только двух точечных зарядов
Диполь может служить электрической моделью многих молекул.
|
|
Электрическим дипольным моментом обладает, например, нейтральная молекула воды (H2O), так как центры двух атомов водорода располагаются не на одной прямой с центром атома кислорода, а под углом 105° (рис). Дипольный момент молекулы воды p = 6,2·10–30 Кл · м.
Рисунок Дипольный момент молекулы воды |
Есть у вас задача 3.47.(ИРОДОВ)
Найти силу взаимодействия двух молекул воды, отстоящих друг от друга на расстояние l =10 нм, если их электрические моменты ориентированы вдоль одной и той же прямой. Дипольный момент каждой молекулы p = 6,2·10–30 Кл · м.
По формулами можно получить….
;