Beim Studium der Physik in der 10. Klasse wird das Thema Dipole berücksichtigt. Was bedeutet dieses Konzept und mit welchen Formeln wird es berechnet?
Wenn Sie einen Dipol in einem homogenen Raum platzierenelektrisches Feld kann man sich als Kraftlinien vorstellen. Ein Dipol ist ein System, bei dem es zwei Ladungen gibt, deren Parameter identisch sind, die jedoch entgegengesetzt gerichtet sind. Darüber hinaus ist der Abstand zwischen ihnen viel geringer als der Abstand zu einem Punkt auf dem Dipolfeld. Das Konzept eines Dipolmoments wird in einem Lehrgang für Elektrodynamik (10. Klasse) untersucht.
Die Achse des Dipols ist eine gerade Linie, die durch verläuftPunkte beider Gebühren. Ein Dipolarm ist ein Vektor, der eine Ladung verbindet und gleichzeitig von negativ geladenen Partikeln zu positiv geladenen Partikeln geleitet wird. Ein elektrischer Dipol ist durch das Vorhandensein eines Zustands wie Dipol oder elektrische Momente gekennzeichnet.
По определению дипольным моментом является ein Vektor, der numerisch dem Produkt der Dipolladung auf seiner Schulter entspricht. Darüber hinaus ist es mit der Dipolschulter ausgerichtet. Mit der Nullgleichheit der Summe der Kräfte berechnen wir den Wert des Moments. Für den Winkel, der zwischen dem Dipolmoment und der Richtwirkung des elektrischen Feldes besteht, ist das Vorhandensein eines mechanischen Moments charakteristisch.
Часто люди затрудняются произвести вычисления Modul, das auf die Struktur des Dipols einwirkt. Hier ist es notwendig, die Merkmale der Berechnung des Winkels "Alpha" zu berücksichtigen. Es ist bekannt, dass ein Dipol von einer ausgeglichenen Position abweicht. Das Dipolmoment selbst ist jedoch durch einen wiederherstellenden Charakter gekennzeichnet, da es dazu neigt, in Bewegung zu sein.
Bei der Platzierung dieses Dipolmomentes am MittwochInhomogenes elektrisches Feld entsteht zwangsläufig die Wirkung von Kraft. In einer solchen Umgebung sind die Indikatoren für die Summe der Kräfte nicht Null. Daher wirken Kräfte mit Punktcharakter auf das Dipolmoment. Die Größe des Dipolarms ist viel kleiner.
Die Formel kann wie folgt geschrieben werden: F = q (E2 - E1) = qdE, wobei d das Differential des elektrischen Feldes ist.
Betrachten Sie das folgende Thema.Um zu bestimmen, was die Charakteristik des elektrischen Feldes ist, ist es erforderlich, eine Reihe von Berechnungen durchzuführen, wenn es unter Verwendung eines Ladungssystems erzeugt wird und auf kleinem Raum lokalisiert ist. Ein Beispiel sind Atome und Moleküle, die in ihrer Zusammensetzung elektrisch geladene Kerne und Elektronen aufweisen.
Wenn Sie in einiger Entfernung nach einem Feld suchen müssen,Wir verwenden eine Reihe genauer Formeln, die sehr komplex sind und größer sind als die Größen, aus denen sich der Partikelortbereich zusammensetzt. Es ist möglich, einfachere Näherungswerte zu verwenden. Nehmen wir an, dass Punktmengen von Ladungen qzu. Sie befinden sich auf kleinem Raum.
Um charakteristische Berechnungen durchzuführen,Was ein Feld hat, ist die Vereinigung aller Ladungen des Systems erlaubt. Ein solches System wird in Form einer Punktladung Q betrachtet. Die Größenindikatoren sind die Summe der Ladungen, die sich im ursprünglichen System befanden.
Stellen Sie sich vor, der Ort der Ladung sei an jedem Ort angegeben, an dem das Ladesystem qzu. Wenn Sie Standortänderungen vornehmen,Wenn es Grenzen hat, die durch einen kleinen Bereich ausgedrückt werden, ist ein solcher Effekt unwesentlich und für das betreffende Feld fast nicht wahrnehmbar. Innerhalb dieser Grenzen der Annäherung von Intensität und Potential des elektrischen Feldes werden Definitionen unter Verwendung traditioneller Formeln vorgenommen.
При нулевой сумме суммарного заряда системы, Die Parameter der angegebenen Näherung sehen grob aus. Dies lässt den Schluss zu, dass das elektrische Feld einfach nicht vorhanden ist. Wenn es notwendig ist, eine genauere Annäherung zu erhalten, werden getrennte Gruppen positiver und negativer Ladungen des betrachteten Systems mental gesammelt.
Im Falle einer Verschiebung ihrer "Zentren" gegenüberIn anderen Fällen können die Feldparameter in einem solchen System als ein Feld beschrieben werden, das zwei Punktladungen von gleicher Größe und entgegengesetztem Vorzeichen aufweist. Es wird darauf hingewiesen, dass sie in Bezug auf andere voreingenommen sind. Um das Ladungssystem durch die Parameter dieser Näherung genauer charakterisieren zu können, müssen die Eigenschaften eines Dipols in einem elektrischen Feld untersucht werden.
Вернемся к определению.Ein elektrischer Dipol ist die Definition eines Systems mit zwei Punktladungen. Sie haben die gleiche Größe und entgegengesetzte Vorzeichen. Darüber hinaus befinden sich solche Zeichen in geringen Abständen zu anderen Zeichen.
Sie können die Eigenschaften des Prozesses berechnen, der mit Hilfe eines Dipols erzeugt wird, und er wird durch zwei Punktladungen dargestellt: + q und –q, und sie befinden sich in einem Abstand relativ zu den anderen.
Zunächst berechnen wir das Potenzial unddie Spannung, die ein Dipol an seiner axialen Oberfläche hat. Dies ist eine gerade Linie, die zwischen zwei Ladungen verläuft. Angesichts der Position von Punkt A in einem Abstand von r relativ zum zentralen Teil des Dipols und, wenn es r >> a ist, unter Verwendung des Überlagerungsprinzips für das Feldpotential an diesem Punkt, ist es vernünftig, den Ausdruck zur Berechnung der Parameter des elektrischen Dipols zu verwenden.
Der Wert des Spannungsvektors wird nach dem Überlagerungsprinzip berechnet.
Zur Berechnung der Feldstärke wird das Konzept des Verhältnisses von Potential und Feldstärke verwendet:
Emit dem = −Δφ / Δx.
Unter solchen Bedingungen ist die Richtung des Spannungsvektors in Längsrichtung relativ zur Achse des Dipols angegeben. Für die Berechnung des Moduls gilt die Standardformel.
Нужно учитывать, что ослабевание поля Ein elektrischer Dipol entsteht schneller als eine Punktladung. Das Dipolfeldpotential nimmt in umgekehrt proportionaler Richtung zum Quadrat des Abstandes ab und die Feldstärken umgekehrt proportional zum Abstandswürfel.
С применением аналогичных, но более громоздких von den Methoden werden die Parameter des Potentials und der Feldstärke des Dipols an beliebigen Punkten gefunden, deren Positionsparameter unter Verwendung einer solchen Berechnungsmethode als Polarkoordinaten bestimmt werden: der Abstand zum Zentrum des elektrischen Dipols (r) und der Winkel (θ).
Das Konzept des Spannungsvektors E ist in zwei Punkte unterteilt:
Такое разложение каждого компонента направлено entlang des Verlaufs der Änderung, die mit allen Koordinaten des Beobachtungspunktes auftritt. Sie finden es an dem Verhältnis, das die Feldstärkeindikatoren mit möglichen Änderungen verbindet.
Um die Komponente des Vektors bei der Feldstärke zu finden, ist es wichtig, die Art der Beziehung in den möglichen Änderungen zu bestimmen, die aufgrund der Verschiebung des Beobachtungspunkts in Richtung der Vektoren auftreten.
Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist zu berücksichtigen, dass der Ausdruck der Größe bei einem kleinen senkrechten Versatz durch Ändern des Winkels bestimmt wird: Δl = rΔθ.
Die Parameterwerte für diese Feldkomponente sind gleich.
Nachdem die Beziehung erhalten wurde, ist es möglich, das Feld des elektrischen Dipols an einem beliebigen Punkt zu bestimmen, um ein Bild mit den Feldlinien dieses Feldes zu konstruieren.
Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass alle Formeln zur Bestimmung des Potentials und der Feldstärke eines Dipols nur mit dem Produkt der Größen einer einzelnen Dipolladung und dem Abstand zwischen ihnen arbeiten.
Der Name der beschriebenen Arbeit ist eine vollständige Beschreibung der elektrischen Art der Eigenschaften. Es wird das "Dipolmoment des Systems" genannt.
Durch die Definition eines Dipols, der istAls System von Punktladungen können wir herausfinden, dass es durch das Vorhandensein axialer Symmetrie gekennzeichnet ist, wenn die Achse eine gerade Linie ist, die durch mehrere Ladungen verläuft.
Чтобы задать полную характеристику диполя, Geben Sie die Orientierungsrichtung an, die eine Achse hat. Zur Vereinfachung der Berechnungen können Sie den Vektor des Dipolmoments einstellen. Sein Wert ist gleich der Größe des Dipolmoments, und der Richtungsvektor unterscheidet sich in seiner Übereinstimmung mit der Achse des Dipols. Also ist p = qa, wenn a die Richtung des Vektors ist, der die negativen und positiven Ladungen des Dipols verbindet.
Die Verwendung einer solchen Dipoleigenschaft ist zweckmäßig undIn den meisten Fällen ist es möglich, die Formel zu vereinfachen und ihr die Form eines Vektors zu geben. Die Beschreibung des Potentials des Dipolfeldes an einem Punkt beliebiger Richtung wird in Form eines Vektors geschrieben.
Einführung in Konzepte wie VektorDie Charakteristik eines Dipols und seines Dipolmoments kann mit einem vereinfachten Modell durchgeführt werden - einer Punktladung in einem homogenen Feld, die ein Ladungssystem enthält, dessen geometrische Abmessungen nicht berücksichtigt werden müssen, aber es ist wichtig, das Dipolmoment zu kennen. Dies ist eine Voraussetzung für die Durchführung von Berechnungen.
Das Verhalten eines Dipols kann als Beispiel betrachtet werdeneine solche Situation. Die Position von zwei Punktladungen hat einen festen Abstand zueinander. Sie wurden in einen Dipolzustand eines gleichmäßigen elektrischen Feldes gebracht. Beobachtungen zum Prozess gemacht. Im Physikunterricht (Elektrodynamik) wird dieses Konzept ausführlich betrachtet. Vom Feld bis zur Ladung wird die Wirkung von Kräften ausgeführt:
F = ± qE
Sie sind gleich groß und entgegengesetzt.durch die Art der Richtung. Die Gesamtkraft, die auf den Dipol wirkt, ist Null. Da eine solche Kraft auf verschiedene Punkte wirkt, ist der Indikator für das Gesamtmoment:
M = Fa sin a = qEa sin a = pE sin a
für α ist dies der Winkel, der die Vektoren verbindetFeldstärken und Dipolmomentvektoren. Aufgrund des Vorhandenseins des Kraftmoments entsteht die Tendenz des Dipolmoments des Systems, in die Richtungen des elektrischen Feldintensitätsvektors zurückzukehren.
Ein elektrischer Dipol ist ein Konzept, das wichtig ist, um klar zu verstehen. Sie können mehr darüber im Internet lesen. Es kann auch in Physikklassen in der 10. Klasse studiert werden, wie wir oben besprochen haben.
