Hva er et Dipole-øyeblikk?
En dipol er et nøytralt system som består av to motsatt ladede deler. For eksempel er et vannmolekyl nøytralt som helhet, men en av endene er positivt ladet mens den andre er negativt ladet. Et slikt objekt kan påvirke andre ladede gjenstander gjennom elektromagnetiske krefter. Dipolmomentet til en dipol er en vektormengde som beskriver styrken til denne påvirkningen. Størrelsen tilsvarer størrelsen på hver ladning, multiplisert med avstanden mellom systemene to deler.
Styrken til kraften som utøves av en dipol på en fjern partikkel kan tilnærmes ved å bruke ligningen F = 2 * pkq / r 3 . Her er p dipolmomentet, k er Coulombs konstante, q er størrelsen på nettoladningen på den fjerne partikkelen, og r er separasjonen mellom sentrum av dipolen og den fjerne partikkelen. Denne tilnærmingen er nesten perfekt på lengdeaksen til systemet så lenge r er betydelig større enn skillet mellom de to komponentene i dipolen. For partikler langt borte fra denne aksen overvurderer tilnærmingen kraften med så mye som en faktor 2.
Einsteins relativitetsteori knytter elektriske krefter til magnetiske krefter. Magnetfeltet til en stangmagnet kan tilnærmes med en dipol magnetiske ladninger, den ene nær magnetens nordpol, den andre nær sørpolen. En slik samling kalles en magnetisk dipol, og påvirkningen den utøver på en fjern ladning som beveger seg vinkelrett på feltet kan tilnærmes til 2 * μqs / r 3 , hvor μ er det magnetiske dipolmomentet og s er hastigheten.
En elektrisk strøm som beveger seg i en sirkulær ledning genererer et magnetfelt som ligner på en magnetstang. Det magnetiske dipolmomentet til en slik ledning har styrke I * A , hvor jeg er ledningens strøm og A er det området den sporer ut i verdensrommet. På atomnivå blir magnetisme ofte sett på som oppstått fra bevegelse av elektroner langs buede stier. Størrelsen på det magnetiske dipolmomentet for en slik partikkel tilsvarer q * s / (2r) , hvor q er størrelsen på ladningen, s er partikkelenes hastighet, og r er banens radius.
I tillegg til å kvantifisere kraften til en dipol på fjerne ladede partikler, er dipolmomentet nyttig for å bestemme kraften et ytre felt utøver på en dipol. For eksempel skaper en mikrobølgeovn kortvarige, varierende elektriske felt. Disse feltene får vannmolekyler, som er elektriske dipoler, til å spinne. Denne rotasjonsbevegelsen fører til stigende temperatur, som koker maten. Det maksimale dreiemomentet som utøves på en dipol av et eksternt felt er ganske enkelt produktet av dipolmomentet og feltstyrken.