Диполь электрический. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Диполь электрический - система, состоящая из двух одинаковых по величине, но разноимённых точечных зарядов

, расположенных на конечном расстоянии l друг от друга. Характеризуется дипольным моментом (ДМ), равным по величине p=ql и направленным от - q к +q (p=gl). Элементарным или точечным Д. э. наз. предельная система с

при конечном р. Плотность электрич. заряда

в этом случае допускает представление

, где

-дельта-функция,

- радиус-вектор точки расположения Д. э. Поле элементарного Д. э. полностью определяется его ДМ, тогда как в поле реального Д. э. заметный вклад дают ещё и мультипольные моменты. В статич. случае

поля мультиполей убывают с расстоянием тем быстрее, чем выше их порядок, поэтому на больших расстояниях

поле реального Д. э. не отличается от поля элементарного Д. э.

Статический Д. э. создаёт чисто потенц. (безвихревое) поле. В однородной изотропной среде с диэлектрич. проницаемостью е напряжённость электрич. поля Е точечного Д. э. выражается ф-лами (Гаусса система единиц)

где

-радиус-вектор из точки Д. э. в точку наблюдения (точку поля). В сферич. координатах (

угол

отсчитывается от направления р):

Т.о., поле Д. э. убывает быстрее

, чем поле точечного заряда

. На рис. приведена картина силовых линий

, даваемых соотношениями (1) и (2) в сечении

=const; линии неограниченно сгущаются в

центре, ибо поле Д. э. сингулярно вблизи источника

Энергия взаимодействия Д. э. с внеш. полем E_внпропорциональна ДМ и в случае точечного Д. э. равна

. При конечных l это соотношение справедливо в приближении

, где L_E-характерный масштаб изменения Е_вн. На Д. э. в таком поле действуют сила

и вращающий момент

. Под их воздействием Д. э. стремится ориентироваться вдоль поля и перемещается в область более сильного поля.

Распределение заряда в огранич. области V описывается его плотностью

. Потенциал электростатич. поля, создаваемого такой системой неподвижных зарядов, на расстояниях r, превышающих её характерные размеры, равен

, где

-полный заряд,

- ДМ системы. Если такая система находится во внеш. поле с потенциалом

, то при малом изменении Ф_внна расстояниях порядка размеров системы её энергия равна

при соответствующем выборе начала отсчёта.

Отсюда и из ф-лы (1) можно найти энергию взаимодействия W₁₂ двух диполей с ДМ р₁ и р₂, расположенных в точках r₁ и r₂:

Д. э. с переменным ДМ эквивалентен отрезку длины l с изменяющимся во времени током поляризации I:

, поэтому он создаёт и электрич. и магн. поля (см. Антенна, Дипольное излучение). Поля излучения перем. мультиполей, хотя и имеют разную пространств. структуру, но убывают с расстоянием одинаково, поэтому излучение реального диполя, строго говоря, всегда отличается от идеального дипольного излучения.

Литература по электрическим диполям

Знаете ли Вы, что электромагнитное и другие поля есть различные типы колебаний, деформаций и вариаций давления в эфире.

Понятие же "физического вакуума" в релятивистской квантовой теории поля подразумевает, что во-первых, он не имеет физической природы, в нем лишь виртуальные частицы у которых нет физической системы отсчета, это "фантомы", во-вторых, "физический вакуум" - это наинизшее состояние поля, "нуль-точка", что противоречит реальным фактам, так как, на самом деле, вся энергия материи содержится в эфире и нет иной энергии и иного носителя полей и вещества кроме самого эфира.

В отличие от лукавого понятия "физический вакуум", как бы совместимого с релятивизмом, понятие "эфир" подразумевает наличие базового уровня всей физической материи, имеющего как собственную систему отсчета (обнаруживаемую экспериментально, например, через фоновое космичекое излучение, - тепловое излучение самого эфира), так и являющимся носителем 100% энергии вселенной, а не "нуль-точкой" или "остаточными", "нулевыми колебаниями пространства". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.