ダイポールの種類は何ですか？

ダイポールという用語は物理学と化学で使用され、特定の領域に2つの極、または反対の力が存在する電磁現象を表します。 ダイポールはさまざまな状況で発生する可能性がありますが、ほとんどのダイポールは電気的または磁気的のいずれかに分類できます。 化学では、電気双極子は分子双極子モーメントの形で出くわすことがよくあります。これは、分子全体で正と負の電荷を分離することです。 磁気双極子は、通常の磁石とコンパス、および電子やその他の粒子の微小スケールの活動で観察できます。

電荷は、正電荷と負電荷の2つの相反する、または極性の力で構成されます。 これらの2つの力は、近接すると引き寄せられますが、同じような他の電荷を撃退します。たとえば、負の反発は負の反発です。 物質が持つ電荷の種類は、その亜原子粒子の分布によって決まります。 電子は負の電荷を持ち、原子核にある陽子は正の電荷を持ちます。

分子がその構造を横切って電荷を分離すると、分子双極子が発生します。 たとえば、水分子には、分子の片側に電子を引き寄せる構造的配置があり、反対側にはより少ない電子が残ります。 したがって、分子の一方の端には部分的な正電荷が形成され、他方の端には部分的な負電荷が形成され、分子が極性になります。 つまり、水分子には分子双極子があります。

水分子の電荷の分離は時間とともに変化したり消えたりしないため、永久双極子と言われています。 電子が構造の一部に一時的に移動すると、一部の分子に瞬間双極子と呼ばれる一時的な配列が形成されることもあります。 誘導双極子は、分子内の電子が極性分子に引き寄せられるか、反発するときに発生します。

磁気双極子は、自然界に見られる双極子の2番目の主要なカテゴリを構成します。 電気双極子のように、それらは互いに引き合う2つの反対の極から成ります。 棒磁石とコンパス針はどちらもこのタイプのシステムの例です。

磁石の北極と南極は、磁場と整列することにより双極子を作成します。 物理学者は、磁気双極子は、軸の周りを回転する電流のループと考えています。 たとえば、コンパスの針は北を指すまで回転し、地球のフィールドに合わせます。 原子の核の周りの電子のスピンも磁気双極子と見なされます。