ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Диполь в однородном и неоднородном электрических поляхЕсли диполь поместить в однородное электрическое поле, образующие диполь заряды +q и –q окажутся под действием равных по величине, но противоположных по направлению сил и .
Эти силы образуют пару, плечо которой равно l ·sin a, т.е. зависит от ориентации диполя относительно поля. Модуль каждой из сил равен q×E. Умножив его на плечо, получим величину момента пары сил, действующей на диполь: , (1) где р – электрический момент диполя. Формулу (1) можно записать в векторном виде: . (2) Вращающий момент стремится повернуть диполь так, чтобы его дипольный момент установился по направлению поля. Чтобы увеличить угол между векторами и на 2 a, нужно совершить против работу сил, действующих на диполь в электрическом поле: . Эта работа идет на увеличение потенциальной энергии W, которой обладает диполь в электрическом поле: . (3) Интегрируя (3) получим выражение для энергии диполя в электрическом поле: . Наконец, полагая const равной нулю, получаем . (4) Выбор Сonst= 0соответствует положению диполя перпендикулярно полю. Наименьшее значение энергии, равное –рЕ, получается при ориентации диполя по направлению поля, наибольшее, равное рЕ, - при ориентации против поля. В неоднородном поле силы, действующие на заряды диполя, не одинаковые по величине. При малых размерах диполя силы и можно считать коллинеарными. Предположим, что поле быстрее всего изменяется в направлении х, совпадающем с направлением в том месте, где расположен диполь. Положительный заряд диполя смещен относительно отрицательного в направлении х на величину .
Поэтому напряженность поля в точках, где помещаются заряды, отличается на . Следовательно, результирующая + сил, действующих на диполь, будет отлична от нуля. Проекция этой результирующей на ось х, очевидно равна: . (5) Таким образом, в неоднородном поле на диполь кроме вращательного момента (2) действует сила (5), под действием которой диполь либо втягивается в область более сильного поля (угол a острый), либо выталкивается из нее (угол a тупой). Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|