A dipol elektromos mezője
Tekintsük a pontszerű díjak legegyszerűbb rendszere területét. A ponttöltések legegyszerűbb rendszere egy elektromos dipólus. Az elektromos dipólus egy kétpontos töltés -q és + q egyenlő nagyságú, de ellentétes a jelben. eltolódtak egymáshoz képest bizonyos távolságra. Legyen a sugárvektor a negatív töltésből a pozitívra. vektor
az elektromos dipólus pillanat vagy a dipólus pillanat, és a vektor a dipólus váll. Ha a hossza elhanyagolhatóan kisebb a dipólustól a megfigyelési pontig terjedő távolsághoz képest, akkor a dipólus pontpólusnak nevezik.
Számítsuk ki az elektromos pont-dipólus elektromos mezőjét. Mivel a dipólus egy pont-dipólus, a dipólus ponttól számított pontosságon belül közömbös a r távolságot a megfigyelési pontig mérni. Hagyja, hogy az A megfigyelési pont a dipólus tengely meghosszabbításán álljon (1.13 ábra). A feszültségvektorral való szuperponálás elvének megfelelően az elektromos térerősség ebben a pontban lesz
azt feltételezték, hogy. .
Vektoros formában
ahol u a térerő intenzitása, amelyet a pont-töltések töltenek ki -q és + q. Az 1.14. Ábra azt mutatja, hogy a vektor párhuzamosan áll a vektorral, és egy pont-dipólus modulusát adja meg
Itt figyelembe vesszük, hogy a feltevések szerint.
Vektoros formában az utolsó kifejezést újraírjuk a következőképpen
Nem szükséges, hogy a merőleges AO áthaladjon egy pont-dipólus középpontján. Az alkalmazott közelítésnél a kapott képlet akkor is igaz, amikor a dipólus bármely pontját O pontnak tekintjük.
Az általános eset csökken a szétszerelt speciális esetekhez (1.15. Ábra). Vegyük le a töltés + q a merőleges CD-t a BA megfigyelő vonalon. A D pontban két pontnyi díj + q és -q. Ez nem változtatja meg a mezőt. De a négy töltésből kapott készlet két dipólus pillanat és két dipólus együttesének tekinthető. A dipólust a dipólusok geometriai összegével helyettesíthetjük. Alkalmazása most dipólusok, és a korábban kapott képlet a feszültséget a kiterjesztése a dipólus tengely, és merőleges, csökken a dipól tengelyre, összhangban a szuperpozíció elve alapján kapjuk:
Tekintettel erre. kapunk:
itt használják.
Így a dipólikus elektromos mező jellemző tulajdonsága, hogy arányosan csökken minden irányban. azaz gyorsabb, mint egy ponttöltet mezője.
Vegyük szemügyre az elektromos mezőben dipólusra ható erőket. Egy homogén mezőben a + q és -q töltések erőteljes nagyságú és ellenkező irányú erők hatására vannak és (1.16. Ábra). E pillanatok pillanatai:
A pillanatban a dipólus tengelye egyensúlyi helyzetbe, azaz a vektor irányába fordul. A dipólus két egyensúlyi pozíciója létezik: amikor a dipólus párhuzamos az elektromos mezővel és párhuzamosan hozzá. Az első helyzete stabil, a második pedig nem úgy, mint az első esetben, egy kis eltérés az egyensúlyi helyzet a dipólusmomentuma pár van, arra törekszik, hogy visszatérjen eredeti helyzetébe, a második esetben felmerülő pillanatban dipól vezet távolabb egyensúlyi helyzetébe.