Apa itu Dipol listrik? — Fisika

Definisi 27.6 Fisika Universitas — Tahun 1 · Bab 27 — Potensial Listrik; Penghantar dan Kapasitor

Dua muatan berlawanan $-q$ di $N$ dan $+q$ di $P$ , yang terpisah sejauh $a = NP$ , membentuk sebuah dipol listrik bermomen dipol $\vect p = q\,\vect{NP}$ ( $\mathrm{C}\,\mathrm{m}$ ), yang menunjuk dari $-$ ke $+$ ; besaran itu disebut momen dipol. Hampiran dipolnya adalah kajian medannya pada jarak $r \gg a$ . Sebuah molekul yang pusat muatan positif dan negatifnya tak berimpit (air, $p = 6.2 \times 10^{-30}\,\mathrm{C}\,\mathrm{m}$ ) merupakan sebuah dipol; sebuah atom netral di dalam medan menjadi dipol pula (dipol imbasan).

Kiri: geometri hampiran dipolnya — M dilihat dari pusat O pada jarak r dan sudut dari p, dengan komponen medan radial dan ortoradialnya. Kanan: garis medan (biru, r 2) dan ekuipotensial (jingga, r √| |) sebuah dipol yang menunjuk ke kanan; bidang melalui O yang tegak lurus pada p adalah ekuipotensial V = 0. — Kiri: geometri hampiran dipolnya — $M$ dilihat dari pusat $O$ pada jarak $r$ dan sudut $\theta$ dari $\vect p$ , dengan komponen medan radial dan ortoradialnya. Kanan: garis medan (biru, $r \propto \sin^2\theta$ ) dan ekuipotensial (jingga, $r \propto \sqrt{|\cos\theta|}$ ) sebuah dipol yang menunjuk ke kanan; bidang melalui $O$ yang tegak lurus pada $\vect p$ adalah ekuipotensial $V = 0$ .

Contoh

Contoh 27.9 (Mengapa sisirnya menarik kertasnya)

Sebuah sisir bermuatan menciptakan medan yang meluruh dengan jarak; sepotong kertas yang netral terpolarisasi olehnya (dipol imbasan menyusuri $\vect E$ ), dan gaya $p\,\dd E/\dd x$ pada dipol yang searah menariknya ke daerah bermedan kuat, yaitu sisirnya. Tanda muatan sisirnya tak berperan; mekanisme yang sama menahan balonnya di dinding dan membuat seurai air membelok. Bagi molekul air, $pE$ dalam medan $1\,\mathrm{MV}/\mathrm{m}$ bernilai $6 \times 10^{-24}\,\mathrm{J}$ , $600$ kali lebih kecil daripada $k_BT$ pada suhu ruang: hanya sedikit penyearahan total yang bertahan terhadap jungkir-balik termalnya (Latihan 27.7).

Baca dalam konteks →