Lors de l'étude de la physique en 10e année, le sujet des dipôles est pris en compte. Que signifie ce concept et quelles formules sont utilisées pour le calculer?
Si l'on place le dipôle dans l'espace d'un homogènechamp électrique, vous pouvez l'imaginer comme des lignes de force. Un dipôle est un système dans lequel il y a deux charges dont les paramètres sont identiques, mais ce sont des charges ponctuelles opposées. De plus, la distance entre eux sera bien inférieure à la distance à n'importe quel point du champ dipolaire. Le concept du moment dipolaire est étudié dans le cours scolaire d'électrodynamique (10e année).
L'axe dipolaire est une ligne droite qui passe parpoints des deux charges. Un bras dipolaire est un vecteur qui relie une charge et est dirigé des particules chargées négativement vers les particules chargées positivement. Un dipôle électrique est caractérisé par la présence d'un état tel qu'un dipôle ou des moments électriques.
Par définition, le moment dipolaire estun vecteur numériquement égal au produit de la charge dipolaire par son épaule. De plus, il est aligné avec le bras dipôle. A égalité nulle de la somme des forces, nous calculons la valeur du moment. L'angle qui existe entre le moment dipolaire et la direction du champ électrique est caractérisé par la présence d'un moment mécanique.
Les gens ont souvent du mal à faire des calculsmodule agissant sur la structure du dipôle. Ici, il est nécessaire de prendre en compte les particularités du calcul de l'angle "Alpha". On sait que le dipôle s'écarte de la position équilibrée. Mais le moment dipolaire lui-même se distingue par un caractère de restauration, car il est enclin à être en mouvement.
En plaçant ce moment dipolaire mercrediun champ électrique non homogène se produit inévitablement sous l'effet de la force. Dans un tel environnement, les indicateurs de la somme des forces ne seront pas nuls. Par conséquent, il existe des forces agissant sur le moment dipolaire avec un caractère ponctuel. Le bras dipôle est beaucoup plus petit.
La formule peut s'écrire comme suit: F = q (E2 - E1) = qdE, où d est le différentiel du champ électrique.
Examinons le sujet plus en détail. Afin de déterminer quelle est la caractéristique du champ électrique, s'il est créé à l'aide d'un système de charges et localisé dans un petit espace, il est nécessaire de faire un certain nombre de calculs. Un exemple est présenté par les atomes et les molécules, qui contiennent des noyaux et des électrons chargés électriquement dans leur composition.
Si vous avez besoin de rechercher un champ à distance,plus grandes que les tailles qui composent la surface des particules, nous utiliserons un certain nombre de formules exactes qui sont très complexes. Il est possible d'utiliser des expressions approximatives plus simples. Supposons que des ensembles ponctuels de charges qà... Ils sont situés dans un petit espace.
Pour effectuer des calculs de caractéristiques,que possède le champ, l'union de toutes les charges du système est autorisée. Un tel système est considéré sous la forme d'une charge ponctuelle Q. Les valeurs de la magnitude seront la somme des charges qui étaient dans le système d'origine.
Imaginons que l'emplacement de la charge soit indiqué partout où le système de charges qà... Lors des changements d'emplacement,s'il a des limites exprimées dans une petite zone, une telle influence sera insignifiante, presque invisible pour le champ au point de considération. Dans ces limites d'approximation de l'intensité et du potentiel du champ électrique, les déterminations sont effectuées à l'aide de formules traditionnelles.
À somme nulle de la charge totale du système,les paramètres de l'approximation indiquée auront l'air approximatifs. Cela conduit à la conclusion que le champ électrique est simplement absent. S'il est nécessaire d'obtenir une approximation plus précise, ils collectent mentalement des groupes séparés de charges positives et négatives du système considéré.
En cas de déplacement de leurs "centres" relatifsd'autres, les paramètres du champ dans un tel système peuvent être décrits sous la forme d'un champ qui a deux charges ponctuelles, de grandeur égale et de signe opposé. Dans le même temps, on constate qu'ils sont déplacés par rapport aux autres. Pour fournir une caractérisation plus précise du système de charges en fonction des paramètres de cette approximation, il sera nécessaire d'étudier les propriétés d'un dipôle dans un champ électrique.
Revenons à la définition. Un dipôle électrique est la définition d'un système qui a deux charges ponctuelles. Ils ont la même taille et des signes opposés. De plus, ces panneaux sont situés à de petites distances par rapport aux autres panneaux.
Vous pouvez calculer la caractéristique du processus qui est créé au moyen d'un dipôle, et il est représenté par deux charges ponctuelles: + q et -q, et elles sont situées à une distance a par rapport aux autres.
Commençons par calculer le potentiel etla tension que le dipôle a sur sa surface axiale. Il s'agit d'une ligne droite qui passe entre deux charges. A condition que le point A soit situé à une distance égale à r par rapport à la partie centrale du dipôle, et s'il est r >> a, selon le principe de superposition du potentiel de champ en un point donné, il sera rationnel d'utiliser l'expression pour calculer les paramètres du dipôle électrique.
La valeur du vecteur de tension est calculée selon le principe de superposition.
Pour calculer l'intensité du champ, le concept de la relation entre le potentiel et l'intensité du champ est utilisé:
Eavec = −Δφ / Δx.
Dans ces conditions, la direction du vecteur d'intensité est indiquée longitudinalement par rapport à l'axe dipolaire. Pour calculer son module, la formule standard est applicable.
Il faut garder à l'esprit que l'affaiblissement du chample dipôle électrique se produit plus rapidement qu'il ne subit une charge ponctuelle. La diminution du potentiel du champ dipolaire se produit dans la direction inversement proportionnelle par rapport au carré de la distance, et l'intensité du champ - dans la direction inversement proportionnelle par rapport au cube de la distance.
Utilisation similaire, mais plus lourdeméthodes, les paramètres du potentiel et de l'intensité du champ du dipôle se trouvent en des points arbitraires, dont les paramètres de position sont déterminés à l'aide d'une méthode de calcul telle que les coordonnées polaires: la distance au centre du dipôle électrique (r) et l'angle (θ).
Le concept du vecteur tension E est divisé en deux points:
Cette décomposition de chaque composant est dirigéele long du parcours, le changement qui se produit à toutes les coordonnées du point d'observation. Il peut être trouvé par la relation qui relie les indicateurs de champ avec des modifications potentielles.
En trouvant la composante vectorielle à l'intensité du champ, il est important d'établir la nature de la relation dans les changements potentiels qui se produisent en raison du déplacement du point d'observation dans la direction des vecteurs.
Lors de l'exécution de cette procédure, il est important de tenir compte du fait que l'expression de la valeur à un petit déplacement perpendiculaire sera déterminée en modifiant l'angle: Δl = rΔθ.
Les paramètres d'amplitude de cette composante de champ seront égaux.
Ayant obtenu le rapport, il est possible de déterminer le champ du dipôle électrique en un point arbitraire pour construire une image avec les lignes de force de ce champ.
Il est important de prendre en compte que toutes les formules pour déterminer le potentiel et l'intensité de champ d'un dipôle ne fonctionnent que sur le produit des quantités d'une charge dipolaire et de la distance qui les sépare.
Le titre de l'ouvrage décrit est une description complète du type électrique des propriétés. C'est ce qu'on appelle le "moment dipolaire du système".
Par la définition d'un dipôle, qui estsystème de charges ponctuelles, on peut constater qu'il se caractérise par la présence d'une symétrie axiale, lorsque l'axe est une ligne droite qui passe par plusieurs charges.
Pour définir la pleine caractéristique du dipôle,indiquent également la direction d'orientation de l'axe. Pour faciliter le calcul, vous pouvez spécifier le vecteur du moment dipolaire. Sa valeur est égale à la valeur du moment dipolaire, et le vecteur de direction diffère par la coïncidence de celui-ci et de l'axe dipolaire. Donc, p = qa, si a est la direction du vecteur qui relie les charges négatives et positives du dipôle.
L'utilisation d'une telle caractéristique du dipôle est pratique etpermet dans la plupart des cas de simplifier la formule et de la faire ressembler à un vecteur. La description du potentiel du champ dipolaire en un point de direction arbitraire est écrite sous la forme d'un vecteur.
Introduction de concepts tels que le vecteurla caractéristique du dipôle et de son moment dipolaire peut être réalisée à l'aide d'un modèle simplifié - une charge ponctuelle dans un champ uniforme, qui comprend un système de charges dont les dimensions géométriques ne sont pas nécessaires à prendre en compte, mais il est important de connaître le moment dipolaire. C'est une condition préalable pour effectuer des calculs.
Le comportement du dipôle peut être considéré par l'exempleune telle situation. La position de deux charges ponctuelles a une distance fixe l'une par rapport à l'autre. Ils ont été placés dans un état dipôle de champ électrique uniforme. Observé le processus. Dans les cours de physique (électrodynamique), ils examinent ce concept en détail. Du champ à la charge, l'action des forces est effectuée:
F = ± qE
Ils sont égaux en grandeur et opposéspar la nature de la direction. L'indicateur de la force totale qui agit sur le dipôle est nul. Puisqu'une telle force a un effet sur divers points, l'indicateur du moment total sera:
M = Fa sin a = qEa sin a = pE sin a
pour α, qui est l'angle reliant les vecteursles intensités de champ et les vecteurs du moment dipolaire. En raison de la présence du moment de force, la tendance du moment dipolaire du système se produit à revenir aux directions du vecteur d'intensité du champ électrique.
Le dipôle électrique est un concept qu'il est important de bien comprendre. Vous pouvez en savoir plus sur Internet. Il peut également être étudié dans les cours de physique à l'école en 10e année, dont nous avons parlé plus haut.
