Электростатическое поле. Тема 2.2. Электрический диполь

1.

Электростатическое поле
2. Полевая трактовка закона Кулона
2.2. Электрический диполь

2.

Основные понятия
Электрический диполь –
система, состоящая из двух разноимённых, равных
по модулю, точечных электрических зарядов
q
‒
l
O
+
l - плечо диполя,
q
O - центр диполя
Дипольный электрический момент:
pe q l
[ pe ] Кл м
Физико-технический факультет
2

3.

Молекула воды – естественный
электрический диполь
Точечным называют
диполь, размерами
которого в данной задаче
можно пренебречь
Физико-технический факультет
3

4.

Электрическое поле, создаваемое
электрическим диполем
Вдоль оси диполя:
‒
q
l
O
E A E E
q
+
E
E A E E
E
EA
r
A
r
q
E k e
(r 12 l ) 2
2 r l
E A ke q 2 1 2 2
(r 4 l )
q
E k e
(r 12 l ) 2
2 pe
E A ke 3
r
Физико-технический факультет
(r l )
4

5.

Электрическое поле, создаваемое
электрическим диполем
E B E E
На перпендикуляре к оси диполя:
l
q
E
cos
E E ke 2
2 r
r
B
EB
q l
EB 2 E cos ke 3
E
r
r
r
r
pe
l
E
k
(
r
l
)
B
e
3
‒
+
r
O
q
q
Физико-технический факультет
5

6.

Картина силовых линий
электростатического поля диполя
Физико-технический факультет
6

7.

Силы, действующие
на электрический диполь
Однородное электрическое поле:
F
l
‒ q
+ q
F
E
M F l sin q E l sin
M pe E sin
Физико-технический факультет
F F F
F F q E
F F F 0
M [ pe E ]
7

8.

Силы, действующие
на электрический диполь
Неоднородное электрическое поле:
q
F
F F F
F q E
+
F
q
E
l
x
E
F F ( )
F ‒
F F ( )
q
Ex
Ex
Fx F x F x q E x q E x q x
pex
x
x
E x
Для точечного
Fx pex
M
[
p
E
]
e
диполя:
x
Физико-технический факультет
8