쌍극자 순간이란 무엇입니까?

쌍극자는 두 개의 반대로 충전 된 부분으로 구성된 중립 시스템입니다. 예를 들어, 물 분자는 전체적으로 중성이지만, 한쪽 끝은 양으로 대전되고 다른 쪽 끝은 음으로 대전됩니다. 이러한 물체는 전자기력을 통해 다른 하전 된 물체에 영향을 줄 수 있습니다. 쌍극자의 쌍극자 모멘트는이 영향의 강도를 나타내는 벡터량입니다. 크기는 각 전하의 크기와 시스템 두 부분 사이의 거리를 곱한 값과 같습니다.

먼 입자에 쌍극자에 의해 가해지는 힘의 강도는 방정식 F = 2 * pkq / r ^3을 사용하여 근사화 될 수 있습니다. 여기서, p 는 쌍극자 모멘트이고, k 는 쿨롱 상수이며, q 는 먼 입자의 순 전하의 크기이며, r 은 쌍극자 중심과 먼 입자 사이의 분리입니다. r 이 쌍극자의 두 구성 요소 사이의 간격보다 현저히 큰 한,이 근사는 시스템의 세로축에서 거의 완벽합니다. 이 축에서 멀리 떨어진 입자의 경우 근사는 2 배만큼 힘을 과대 평가합니다.

아인슈타인의 상대성 이론은 전기력을 자기력과 연결합니다. 막대 자석의 자기장은 하나의 자석의 북극 근처, 다른 하나는 남극 근처의 자기 전하 쌍극자에 의해 근사화 될 수있다. 이러한 조립을 자기 쌍극자라고하며 자기장에 수직으로 움직이는 먼 전하에 미치는 영향을 2 * μqs / r ³ 로 추정 할 수 있습니다. 여기서 μ 는 자기 쌍극자 모멘트이고 s 는 속도입니다.

원형 와이어에서 이동하는 전류는 짧은 막대 자석의 자기장과 유사한 자기장을 생성합니다. 이러한 와이어의 자기 쌍극자 모멘트는 I * A 크기를 가지며, 여기서 I 는 와이어의 전류이고 A 는 공간에서 추적되는 영역입니다. 원자 수준에서 자성은 종종 곡선 경로를 따라 전자의 운동에서 발생하는 것으로 간주됩니다. 이러한 입자에 대한 자기 쌍극자 모멘트의 크기는 q * s / (2r) 과 같습니다. 여기서 q 는 전하의 크기이고, s 는 입자의 속도이며, r 은 경로의 반경입니다.

먼 하전 된 입자에 대한 쌍극자의 힘을 정량화하는 것 외에도, 쌍극자 모멘트는 외부 필드가 쌍극자에 가하는 힘을 결정하는 데 유용합니다. 예를 들어 전자 레인지는 수명이 짧고 다양한 전기장을 생성합니다. 이러한 전기장으로 인해 전기 쌍극자 인 물 분자가 회전합니다. 이 회전 운동은 온도를 상승시켜 음식을 요리합니다. 외부 필드에 의해 쌍극자에 가해지는 최대 토크는 단순히 쌍극자 모멘트와 전계 강도의 곱입니다.