電偶極矩和電場的夾角,電偶極矩的電場強度

2022-07-07 07:15:12 字數 2108 閱讀 4348

1樓:等待的幸福快樂

連線+q和–q兩個點電荷的直線稱為電偶極子的軸線,從–q指向+q的矢徑r和電量q的乘積定義為電偶極子的電矩,也稱電偶極矩[1]  ,通常用黑體字母p表示。電偶極矩的物理意義是電荷系統的極性的一種衡量。在兩個點電荷的簡單情形中,一個帶有電荷 + q,另一個帶有電荷 − q,則電偶極矩為:

p=qr。

其中r是從負電荷指向正電荷的位移向量。這意味著電偶極矩的向量從負電荷指向正電荷。注意到電場線的方向是相反的,也就是說,從正電荷開始,在負電荷結束。

這裡並沒有矛盾,因為電偶極矩與電荷的位置有關,與電場線無關。

其中每一個r是一個向量,從某一個參考點指向電荷qi。的值與參考點的選擇無關,只要整個系統的總電荷為零。這個公式在n= 2時,與前一個公式是等價的。

電偶極矩向量從負電荷指向正電荷的事實,與一個點的位置向量是從原點指向該點的事實有關。

當整個系統是電中性時,電偶極矩最容易明白,例如一對相反的電荷,或位於均勻電場內的導體。對於這類系統,電偶極矩的值與參考點的選擇無關。

在討論非電中性的系統,例如質子的電偶極矩時,則與參考點的選擇有關。在這種情況下,通常把參考點規定為系統的質量中心,而不是任意一個點。這個規定保證了電偶極矩是系統的一個固有的性質。

2樓:呵哈呵

連線+q和–q兩個點電荷的直線稱為電偶極子的軸線,從–q指向+q的矢徑和電量q的乘積定義為電偶極子的電矩,也稱電偶極矩 ,通常用向量p表示。

我們明白,p是向量,e也是向量。向量和向量的夾角當然是β 角。

聯絡一下高中數學的向量夾角。

電偶極矩的電場強度

3樓:娛樂大搜尋

在水管中取一個截面[公式],那麼在單位時間內,通過這個截面的水是一定的,即通過這個截面的水的量。那麼這個量又是什麼呢?

通量通常是針對向量而言的。在這裡,取水流速度的大小[公式]與截面的面積[公式]的乘積[公式],得到速度通量,再乘上通過該截面的水的質量[公式],得到動量通量[公式]。

上面這種情況是水流與截面垂直的情況,當水流與截面不垂直的時候,如下圖所示,還能這樣計算通量嗎?

我們先給這個截面增加一個方向,這個方向為截面的法向(即與截面垂直),並且只能與水流的方向平行或者成一個銳角。隨後將黃色箭頭所代表的向量,例如動量[公式],分解,一部分平行於[公式],另一部分垂直於[公式]。像這樣只有平行於[公式]的向量才能通過這個面,設這個向量與[公式]的夾角為[公式],則通量為

[公式]

即一個向量在某個面元上的通量,只需將這個向量與面元所構成的向量做內積即可。

現在考慮電場[公式]的通量。假設有一個靜電荷[公式],它被一個閉合曲面[公式]包圍,如下圖所示。

在曲面上取一個有向面元[公式],以法線向外為正方向。則電荷[公式]在面元[公式]處產生的電場的通量為

[公式]

其中[公式]為[公式]與[公式]的夾角(即[公式]與電荷[公式]在該面元處的夾角)。

現在我們來看[公式]的含義。以[公式]為球心,[公式]為半徑,作一個球面。那麼[公式]就是面元[公式]與該處球面法向的夾角,所以[公式]就是面元[公式]投影到球面上的面積。

那麼[公式]就是面元[公式]對電荷[公式]所張開的立體角元[公式]。

那麼什麼是立體角呢?先回憶一下弧度的定義。在一個扇形中,這個扇形的弧長除以扇形的半徑,就是這個扇形的圓心角所對應的弧度。

立體角與弧度類似,只不過弧度是由圓來定義,而立體角是由球來定義。取一個球面,用這個球面的面積除以這個球的半徑的平方,得到的就是這個球面對應的立體角。立體角與弧度一樣,它與球的具體半徑無關,只表示三維空間中角度的大小。

在平面幾何中,根據弧度的定義,一個圓周的弧度,可以用圓的周長比上圓的半徑,其結果為[公式]。同理,一個球所對應的立體角,可以用球的面積除以球的半徑的平方,其結果為[公式]。即封閉曲面對封閉曲面內任意一點,所張的立體角都是[公式][公式]

由於式(2)計算的是面元處的電場通量,要計算整個閉合曲面的通量,還需要對整個閉合曲面[公式]進行積分:

給出電偶極子在均勻電場中的電勢能表示式,並討論穩定(ps:大學物理的電磁學內容回答專業點謝謝了)

4樓:匿名使用者

w=-pecosa

p為電偶極矩

a為電偶極矩和電場的夾角

請解釋什麼是分子的偶極距,什麼是偶極矩?

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