33. Электрический диполь и мультиполь

Электрическим диполем называют систему, состоящую из двух равных, но противоположных по знаку точечных электрических зарядов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга (плечо диполя). Основной характеристикой диполя является его электрический (или дипольный) момент - вектор, равный произведению заряда на плечо диполя, направленный от отрицательного заряда к положительному:

p = dl.

Единицей электрического момента диполя является кулон-метр.

На диполь в однородном электрическом поле действует вращающий момент, зависящий от электрического момента, ориентации диполя в поле и напряженности поля. На диполь действует сила, зависящая от его электрического момента и степени неоднородности поля

dE/dx

Если диполь ориентирован в неоднородном электрическом поле не вдоль силовой линии, то на него дополнительно действует еще и вращающий момент. Свободный диполь практически всегда втягивается в область больших значений напряженности поля.

Диполь является частным случаем системы электрических зарядов, обладающих определенной симметрией. Общее название подобных распределений зарядов - электрические мультиполя (I = 0, 1, 2 и т. д.), число зарядов мультиполя определяется выражением 2¹.

Так, мультиполем нулевого порядка (20 = 1) является одиночный точечный заряд, мультиполем первого порядка (21 = 2) - диполь, мультиполем второго порядка (22 = 4) - квадруполь, мультиполем третьего порядка (23 = 8) - октуполь и т. д. Потенциал поля мультиполя убывает на значительных расстояниях от него (R > d, где d - размеры мультиполя)

пропорционально I/R¹⁺¹. Если заряд распределен в некоторой области пространства, то потенциал электрического поля вне системы зарядов можно представить в виде некоторого приближенного ряда:

Здесь R - расстояние от системы зарядов до точки А с потенциалом Ф;

f₁, f₂, f₃.... - некоторые функции, зависящие от вида мультиполя, его заряда и от направления на точку А.

Первое слагаемое соответствует монополю, второе - диполю, третье - квадруполю и т. д. В случае нейтральной системы зарядов первое слагаемое равно нулю.

Дипольный электрический генератор (токовый диполь) В вакууме или в идеальном изоляторе электрический диполь может сохраняться сколь угодно долго. Однако в реальной ситуации (электропроводной среде) под действием электрического поля диполя возникает движение свободных зарядов, и диполь нейтрализуется. Сила тока во внешней цепи будет оставаться почти постоянной, она почти не зависит от свойств среды. Такая двухполюсная система, состоящая из истока и стока тока, называется дипольным электрическим генератором, или токовым диполем.

Автор: Подколзина В.А.

<< Назад: Электродинамика

>> Вперед: Физические основы электрокардиографии

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Криминалистика. Конспект лекций

▪ Педагогика. Шпаргалка

▪ Гражданское процессуальное право. Конспект лекций

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Новые микросхемы NXP Semiconductors для миниатюрных блоков питания 26.03.2014 Новые микросхемы от компании NXP Semiconductors позволяют создавать встроенные в штепсельную вилку блоки питания мощность до 45 Вт. В последние годы помимо традиционных внешних блоков питания (БП) для питания ноутбуков предложены и другие интересные варианты. Это, например, питание по кабелю Ethernet, беспроводные способы передачи энергии, питание через USB (с поддержкой мощности до 100 Вт), или при помощи внешних кабелей PCIe. При этом, какие бы новые интересные подходы не появлялись, вряд ли можно будет отказаться от обычного блока питания даже в долгосрочной перспективе. Но даже при таком "консервативном" подходе появляются инновационные решения. К примеру, компания NXP Semiconductors недавно анонсировала комплект преобразователей напряжения на основе которых можно создать миниатюрные, легкие и эффективные блоки питания для ноутбуков с потребляемой мощностью не более 45 Вт. Это микросхемы TEA1892 и TEA1836, созданные в рамках платформы "GreenChip". По информации разработчика, на основе пары этих микросхем можно выпускать блоки питания размером вдвое меньше обычного шоколадного батончика. Благодаря такой компактности появляется возможность встраивать блоки питания непосредственно в штепсельные разъемы для подключения к сети переменного тока. Это значительно упростит конструкцию и сделает более удобной эксплуатацию внешних БП для ноутбуков. Весьма немаловажно, что высокая степень интеграции не означает, что компоненты БП будут подвержены перегреву при работе на максимальной мощности. КПД преобразователей - свыше 93%, а максимальная температура корпуса не должна превышать 55°С. Также новая пара микросхем отличается крайне низким потреблением в ждущем режиме: в режиме простоя энергопотребление составит менее 30 мВт.

Другие интересные новости:

▪ Дубайский робот-полицейский

▪ Фотонный процессор

▪ Звук соединяет дерево с металлом

▪ Графен улучшит HDD

▪ Шесть правил для систем искусственного интеллекта

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. ПУЭ. Подборка статей

▪ статья Начало конца. Крылатое выражение

▪ статья Почему иудеям нельзя было покупать тамагочи? Подробный ответ

▪ статья Офис-менеджер. Должностная инструкция

▪ статья Ароматический порошок для печения. Простые рецепты и советы

▪ статья Кулек и кувшин. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025