Толковые словари о физике
термины,понятия,слова
А Б В Г Д Е Ё Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я C G K S
ДИПОЛЬ(от греч. di — приставка, означающая дважды, двойной, и polos — полюс) электрический, совокупность двух равных по абс. величине разноимённых точечных зарядов (+е, -е), находящихся на нек-ром расстоянии l друг от друга. Осн. хар-кой электрич. Д. явл. его дипольный момент (ДМ) — вектор р, численно равный произведению l на е:p=el; принято считать, что вектор р направлен от отрицат. заряда (-е) к положительному (+е; рис. 1).  Рис. 1. ДМ определяет электрич. поле Д. на большом расстоянии R от Д. (R->l), а также воздействие на Д. внеш. электрич. поля. Вдали от Д. напряжённость его электрич. поля Е убывает с расстоянием как 1/R3, т. е. быстрее, чем поле точечного заряда (=-1/R2). Компоненты напряжённости поля Е вдоль оси Д. (Eр) и в перпендикулярном направлении (Е?) пропорциональны р и в Гаусса системе единиц равны:  где О — угол между р и радиусом-вектором R точки пр-ва, в к-рой измеряется поле Д.; полная напряжённость Е=?(Е2р+E2?). Т. о., на оси Д., т. е. при q=0, Ер вдвое больше, чем при q=90° (Е?=0 в обоих случаях); направление Ер в первом случае параллельно р, во втором — антипараллельно (рис. 2).  Рис. 2. Электрич. поле диполя: E — напряжённость поля в точке А, находящейся на расстоянии R от центра диполя; Ep и E? — параллельная и перпендикулярная оси диполя компоненты поля Е. Действие внеш. электрич. поля на Д. также пропорц. р. Однородное внеш. электрич. поле Е создаёт вращающий момент M=pEsina (a — угол между Е и р; рис. 3), стремящийся повернуть Д. так, чтобы его ДМ был направлен по полю. В неоднородном электрич. поле на Д., кроме вращающего момента, действует также сила, стремящаяся втянуть Д. в область более сильного поля (рис. 4). Электрич. поле любой в целом нейтр. системы на расстояниях, значительно больших её размеров, приближённо совпадает с полем эквивалентного Д.— электрич. полем Д. с таким же ДМ, как и у системы зарядов. Поэтому во мн. случаях электрич. Д. явл. хорошим приближением для описания таких систем на расстояниях, значительно превышающих размеры системы (см. << ИЗЛУЧЕНИЕ >>). Напр., полярные молекулы можно приближённо рассматривать как электрич. Д.  Рис. 3. Электрич. диполь в однородном внеш. электрич. поле Е. Пара сил -F и +F стремится повернуть диполь в направлении поля.  Рис. 4. Электрич. диполь в неоднородном электрич. поле в случае, когда ДМ р направлен по полю. Сила F2 больше силы F1 результирующая сила F=F2-F1 стремится переместить диполь в область большей напряжённости внеш. поля.  Рис. 5. Магн. момент р кругового тока I радиуса а. Атомы, неполярные молекулы и ионы в электрич. поле приобретают ДМ, т. к. составляющие их заряж. ч-цы несколько смещаются под действием внеш. поля (см. << ПОЛЯРИЗУЕМОСТЬ >>). Электрич. Д. с изменяющимся во времени ДМ (вследствие изменения его длины или зарядов) явл. источником эл.-магн. излучения. Д. магнитный. Исследование вз-ствий полюсов пост. магнитов (франц. физик Ш. Кулон, 1785) привело к представлению о существовании магн. зарядов. Пара таких зарядов, равных по величине и противоположных по знаку, рассматривалась как магн. Д., обладающий магн. ДМ. Позднее было установлено, что магн. зарядов не существует, а магн. поля создаются движущимися электрич. зарядами. Однако понятие «магн. ДМ» оказалось целесообразным сохранить, поскольку на больших расстояниях от замкнутых проводников с током магн. поля оказались такими же, как если бы их порождали магн. Д. Поле магн. Д. на больших расстояниях от Д. рассчитывается по тем же ф-лам, что и поле электрич. Д., причём с заменой электрич. ДМ на магн. момент тока. Магн. момент системы токов определяется силой и распределением токов. В простейшем случае тока I, текущего по круговому контуру (витку) радиуса а, магн. момент в системе Гаусса равен: р= ISn/c, где S=na2 — площадь витка, а n — единичный вектор, перпендикулярный плоскости витка и направленный так, что с его конца ток виден текущим против часовой стрелки (рис. 5). Аналогию между магн. Д. и витком с током можно проследить при рассмотрении действия магн. поля на ток. В однородном магн. поле на виток с током действует момент сил, стремящийся ориентировать виток так, чтобы его магн. момент был направлен по полю; в неоднородном магн. поле такие замкнутые токи («магн. Д.») втягиваются в область с большей напряжённостью поля. На вз-ствии неоднородного магн. поля с магн. Д. основано, напр., разделение ч-ц с разл. магн. моментами — ат. ядер, атомов, молекул. Пучок ч-ц, проходя через неоднородное магн. поле, разделяется, т. к. поле сильнее изменяет траектории ч-ц с большим магн. моментом. Вблизи от витка с током аналогия его с магн. Д. (теорема эквивалентности) несправедлива. Так, напр., в центре кругового витка напряжённость магн. поля не только не равна напряжённости поля эквивалентного Д., но даже противоположна ей по направлению (рис. 6).  Рис. 6. Магн. поле вблизи кругового тока I (а) и магн. поля (б); на больших расстояниях поля одинаковы. |
|
Вы можете поставить ссылку на это слово: будет выглядеть так: ДИПОЛЬ |