Электрический дипольный момент
-
Основы электрического диполя
- Электрический диполь — это система из двух равных по величине и противоположных по знаку зарядов, расположенных на расстоянии друг от друга.
- Дипольный момент p определяется как произведение заряда q на расстояние d между зарядами.
- Дипольный момент является векторной величиной, направленной вдоль линии, соединяющей заряды.
-
Потенциал диполя
- Потенциал диполя V(r) описывается как функция расстояния r от диполя и имеет вид:
- V(r) = -p/4πε0r^3, где p — дипольный момент.
- Потенциал диполя убывает с расстоянием быстрее, чем потенциал точечного заряда.
-
Электрическое поле диполя
- Электрическое поле диполя E(r) определяется как градиент потенциала и имеет вид:
- E(r) = 3p/4πε0r^3.
- На больших расстояниях от диполя электрическое поле диполя эквивалентно полю точечного заряда.
-
Плотность дипольного момента и поляризация
- Дипольный момент p определяет степень полярности массива зарядов, но для нейтрального массива это векторное свойство.
- Плотность дипольного момента p(r) содержит информацию о местоположении и дипольном моменте массива.
- Плотность поляризации P(r) связана с дипольным моментом и плотностью дипольного момента p(r).
-
Уравнения Максвелла и плотность поляризации
- Уравнения Максвелла основаны на разделении зарядов на «свободные» и «связанные».
- Плотность поляризации P(r) связана с плотностью свободного заряда ρf и связанного заряда ρb.
- В отсутствие магнитных эффектов ∇×E = 0, что подразумевает ∇×(D−P) = 0.
-
Применение декомпозиции Гельмгольца
- Декомпозиция Гельмгольца позволяет выразить D−P как градиент потенциала φ.
- Пересказана только часть статьи. Для продолжения перейдите к чтению оригинала.
Полный текст статьи: