全部书籍

专业

应用 关于 Coach 登录 开始阅读

书籍暂未推出简体中文版——当前显示 العربية 版。

الفيزياء · 术语表

什么是 ثنائي القطب الكهربائي？

تعريف 27.6 الفيزياء الجامعية — السنة الأولى · 第 27 章 — الكمون الكهربائي؛ النواقل والمكثفات

شحنتان متعاكستان −q-q عند NN و +q+q عند PP، تفترقان بالمسافة a=NPa = NP، تؤلفان ثنائي قطب كهربائيًّا عزمه p→=q NP→\vect p = q\,\vect{NP} (بوحدة C m\mathrm{C}\,\mathrm{m})، متجهًا من −- إلى ++. وتقريب ثنائي القطب هو دراسة مجاله على مسافات r≫ar \gg a. وكل جزيء لا ينطبق فيه مركز الشحنة الموجبة على مركز السالبة (كالماء، p=6.2×10−30 C mp = 6.2 \times 10^{-30}\,\mathrm{C}\,\mathrm{m}) ثنائي قطب؛ والذرة المتعادلة في مجال تصير كذلك (وهو ثنائي قطب مستحث).

على اليمين: هندسة تقريب ثنائي القطب — فالنقطة M منظورًا إليها من المركز O على البعد r وبالزاوية عن p، مع مركّبتَي المجال القطرية والمعامدة. وعلى اليسار: خطوط المجال (بالأزرق، r 2) والأسطح المتساوية الكمون (بالبرتقالي، r √| |) لثنائي قطب متجه إلى اليمين؛ والمستوي المارّ بالنقطة O والعمودي على p هو السطح المتساوي الكمون V = 0.
على اليمين: هندسة تقريب ثنائي القطب — فالنقطة MM منظورًا إليها من المركز OO على البعد rr وبالزاوية θ\theta عن p→\vect p، مع مركّبتَي المجال القطرية والمعامدة. وعلى اليسار: خطوط المجال (بالأزرق، r∝sin⁡2θr \propto \sin^2\theta) والأسطح المتساوية الكمون (بالبرتقالي، r∝∣cos⁡θ∣r \propto \sqrt{|\cos\theta|}) لثنائي قطب متجه إلى اليمين؛ والمستوي المارّ بالنقطة OO والعمودي على p→\vect p هو السطح المتساوي الكمون V=0V = 0.

示例

مثال 27.9 (لماذا يجذب المشط الورق)

يُحدث مشط مشحون مجالًا يتناقص مع البعد؛ وقصاصة من الورق، وهي متعادلة، تستقطبها (فتصير ثنائي قطب مستحثًّا على امتداد E→\vect E)، وتجذبها القوة p  ⁣dE/ ⁣dxp\,\dd E/\dd x على ثنائي قطب مطابق نحو منطقة المجال القوي: أي نحو المشط. ولا أهمية لإشارة شحنة المشط؛ والآلية نفسها تُبقي المنطاد على الجدار وتجعل خيط الماء ينحرف. وفي جزيئات الماء يكون pEpE في مجال 1 MV/m1\,\mathrm{MV}/\mathrm{m} مساويًا 6×10−24 J6 \times 10^{-24}\,\mathrm{J}، أي أصغر 600600 مرة من kBTk_BT عند درجة حرارة الغرفة: فلا تنجو من التقلّب الحراري إلا مطابقة صافية طفيفة (التمرين 27.7).

在原文中阅读 ←