Диполь в электрическом поле

а) В однородном поле напряженности .

На каждый заряд диполя действует сила, соответственно

.

Модули этих сил равны, , но направлены эти силы в противоположные стороны, и, следовательно, создают вращающий момент пары сил

,

а это выражение есть векторное произведение

.

Т.о. в однородном электрическом поле на диполь действует момент сил, который стремится установить диполь вдоль силовых линий поля. Величина этого момента зависит как от - характеристики диполя, так и от - характеристики поля, а также от ориентации диполя.

б) В неоднородном поле.

Если диполь расположен на силовой линии, то на его заряды действуют неравные силы:

.

Здесь - напряженность поля в окрестности положительного заряда, - напряженность поля в окрестности отрицательного заряда. По густоте силовых линий видим, что , т.к поде неоднородно.

Равнодействующая сил, действующих на диполь, есть

На протяженности диполя мерой неоднородности поля служит величина - среднее изменение напряженности, приходящееся на единицу длины диполя.

- мера неоднородности поля вдоль соответствующего направления поля. Откуда . Следовательно,

,

т.е. зависит от величины - характеристики диполя, так и от градиента - характеристики поля. Под действием силы диполь втягивается в область большей напряженности поля.

Если диполь находится не на силовой линии, то он и вращается, и втягивается в область больших значений напряженности поля.

Дата добавления: 2014-01-04