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:

▪ Общая психология. Шпаргалка

▪ Основные даты и события отечественной и зарубежной истории. Шпаргалка

▪ Госпитальная терапия. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Samsung Galaxy S III 06.06.2012 Galaxy S III базируется на платформе Android 4.0 с фирменной графической оболочкой Samsung TouchWiz, обладает 4-ядерным процессором Samsung Exynos и 4,8-дюймовым дисплеем Super AMOLED, выполненным по технологии PenTile. Данная технология не пользуется популярностью среди пользователей, которые жалуются на менее четкую картинку. Однако она позволяет получить более высокую яркость при пониженном потреблении энергии. Нужно отметить, что время автономной работы отмечается обозревателями, которые уже успели ознакомиться с новинкой, как одно из основных достоинств Galaxy S III. Аппарат работает от аккумулятора ощутимо дольше своего предшественника, однако это является результатом сразу нескольких нововведений. Помимо нового экрана, вендор оснастил смартфон батареей повышенной емкости - 2100 мАч. Для сравнения, аккумулятор такой же емкости стоит в Galaxy Note, а емкость батареи в Galaxy S II составляет 1650 мАч. "Galaxy S III является реальным соперником будущего iPhone, который Apple еще предстоит анонсировать, - считает аналитик IDC Франциско Джеронимо (Francisco Jeronimo). - По всей видимости, это будет один из самых продаваемых смартфонов в мире в этом году. Хотя реальное испытание смартфону предстоит пройти тогда, когда в продажу выйдет новый iPhone". С помощью Galaxy S III и других будущих новинок в 2012 г. компания Samsung Electronics планирует поставить на мировой рынок около 200 млн смартфонов и увеличить свою рыночную долю с 21,1% до 23-24%. По данным IDC, в 2011 г. объем поставленных на рынок смартфонов Samsung достиг 94 млн штук.

Другие интересные новости:

▪ Из-за границ галактики пришел необычный сигнал

▪ Лазер управляет летательным аппаратом

▪ Световые сигналы звезд

▪ Принцип устройства камеры - глаз насекомого

▪ Зафиксировано снижение вибрации Земли

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки. Подборка статей

▪ статья Гидравлический таран для автоматического полива. Советы домашнему мастеру

▪ статья Когда в футбол будут играть в шлемах? Подробный ответ

▪ статья Кубинский шпинат. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Простой программатор микроконтроллеров. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Блок питания низковольтного паяльника мощностью 18 Вт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026