Sähköinen dipoli

Sähköinen dipoli, pari yhtä suuria ja vastakkaisia sähkövarauksia, joiden keskipisteet eivät ole yhtenevät. Atomi, jonka negatiivisen elektronipilven keskipiste on ulkoisen sähkökentän vaikutuksesta siirtynyt hieman poispäin ytimestä, muodostaa indusoidun sähköisen dipolin. Kun ulkoinen kenttä poistetaan, atomi menettää dipolarisuutensa. Vesimolekyyli (H2O), jossa kaksi vetyatomia työntyy ulos toiselta puolelta ja muodostaa yhdessä happiatomin kanssa 105° kulman, muodostaa pysyvän sähköisen dipolin. Molekyylin happipuoli on aina hieman negatiivinen ja vetypuoli hieman positiivinen. Sähköinen dipoli voi olla myös suuri, kuten radiolähetysantennina käytettävä pitkä suora lanka, jossa elektronit kulkevat edestakaisin ja tekevät toisesta päästä negatiivisen ja toisesta positiivisen, jolloin polariteetti vaihtuu puolen syklin välein.

Sähkökentässä dipoliin kohdistuu vääntömomentti, joka pyrkii pyörimään niin, että sen akseli asettuu sähkökentän suunnan mukaiseksi. Vääntömomentin suuruus, joka on suurin dipolin ollessa suorassa kulmassa sähkökenttään nähden, riippuu sähkökentän voimakkuuden lisäksi myös kahden sähkövarauksen välisestä etäisyydestä ja niiden suuruudesta. Jos kummankin varauksen suuruus on q ja etäisyys negatiivisen varauksen keskipisteestä positiivisen varauksen keskipisteeseen on d, tulo qd määritellään sähköiseksi dipolimomentiksi. Sen suuruus ilmaisee maksimimomentin, joka kohdistuu tiettyyn sähköiseen dipoliin ympäröivän sähkökentän yksikköarvoa kohti tyhjiössä. Sähköinen dipolimomentti on vektori, joka suuntautuu negatiivisesta varauksesta kohti positiivista varausta. Dipolimomentilla on taipumus osoittaa ympäröivän sähkökentän suuntaan.

Koska sähköisen dipolimomentin mitat ovat sähkövaraus kertaa siirtymä, sen yksikkö metri-kilogramma-sekunti-järjestelmässä on coulomb-metri; senttimetri-gramma-sekunti-järjestelmässä se on esu-senttimetri.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.