Co je to dipólový okamžik?

Dipól je neutrální systém obsahující dvě protichůdně nabité části. Například molekula vody je neutrální jako celek, ale jeden z jejích konců je pozitivně nabitý, zatímco druhý je negativně nabitý. Takový objekt může ovlivnit jiné nabité objekty prostřednictvím elektromagnetických sil. Dipólový okamžik dipólu je vektorové množství popisující sílu tohoto vlivu. Jeho velikost se rovná velikosti každého náboje, vynásobená vzdáleností mezi dvěma částmi. Zde je p dipólový moment, k je Coulomb konstantní, q je velikost čistého náboje na vzdálené částici a r je separace mezi středem dipólu a vzdálenou částicí. Tato aproximace je téměř dokonalá na podélné ose systému, pokud je r výrazně větší než separation mezi dvěma složkami dipólu. U částic daleko od této osy, aproximace nadhodnocuje sílu až o faktor 2.

Einsteinova teorie relativity spojuje elektrické síly s magnetickými silami. Magnetické pole barového magnetu může být aproximováno dipólem magnetických náboje, jeden poblíž severního pólu magnetu, druhý poblíž jižního pólu. Takové sestavení se nazývá magnetický dipól a vliv, který vyvíjí na vzdálený náboj pohybující se kolmým k poli, lze aproximovat jako 2*μqs/r 3 , kde μ je rychlost.

Elektrický proud pohybující se v kruhovém drátu generuje magnetické pole podobné pole krátkého barového magnetu. Magnetický dipólový moment takového drátu má velikost i*a , kde i je proud a a je oblastSleduje to ve vesmíru. Na atomové úrovni je magnetismus často považován za vyplývající z pohybu elektronů podél zakřivených cest. Velikost momentu magnetického dipólu pro takovou částici se rovná q*s/(2r) , kde q je velikost náboje, s je rychlost částice a r je cestou.

Kromě kvantifikace síly dipólu na vzdálených nabitých částicích je dipólový moment užitečný pro stanovení síly vnější pole vyvíjí na dipól. Například mikrovlnná trouba vytváří krátkodobá a různá elektrická pole. Tato pole způsobují točení molekul vody, které jsou elektrickými dipóly. Tento rotační pohyb vede k rostoucí teplotě, která vaří jídlo. Maximální točivý moment vyvíjený na dipól externím polem je jednoduše produktem dipólového momentu a síly pole.