Електричне поле диполя

Електричне поле диполя
Електричним диполем називається систе-ма двох однакових за величиною різнойменних точеч-них зарядів: + q і - q, відстань між якими значно менше, ніж відстань до тих точок, в ко-торих визначається поле системи. Пряма, що проходить через обидва заряду, називається віссю диполя. Знайдемо на-напруженість поля на осі диполя, а також на прямий, що проходить через центр диполя і перпендикулярної до його осі. Положення точок на цих прямих бу-дем характеризувати їх відстанню r від центру ді-поля. Відповідно до визначення диполя має виконуватися умова: r >> l.

Поле в кожній точці буде являти собою су-перпозіцію полів Е + та Е. створюваних точковими за-рядами + q і - q. На осі диполя вектори Е + та е_ мають протилежні напрямки. Тому резуль-тірующая напруженість Е і буде дорівнює по модулю різниці модулів векторів Е + та Е _:

Нехтуючи в знаменнику l / 2 у порівнянні з r, отримуємо

де через р позначено твір ql, зване електричним моментом диполя.

Для точок на прямій, перпендикулярній до осі, Е + я Е- мають однакові модулі, рівні

Електричне поле диполя
З подоби рівнобедрених трикутників, що спираються-трудящих на відрізок l і на вектор Е # 9524; (Рис. 4), слід, що

Електричне поле диполя
з цього отримуємо

Можна показати, що напруженість поля диполя в довільній точці визначається формулою

де # 945; - кут між віссю диполя і напрямком на цю точку.

Характерним для напруженості поля диполя яв-ляется те, що вона визначається не величиною утворюють-щих диполь зарядів, а моментом диполя p = ql. З рас-стоянням від диполя напруженість убуває як 1 / r 3. т. Е. Швидше, ніж напруженість поля точкового заряду (спадна як 1 / r 2).

Знайдемо потенціал, створюваний в точці P (r) двома рівними за величиною зарядами протилежних знаків, розташованими на невеликій відстані один від одного поблизу початку координат.

Якщо відстань l між зарядами мало в порівнянні з відстанню до точки P. то така система зарядів називається диполем. З огляду на, що l<

Тоді потенціал диполя дорівнює

де позначено ql = p або

Схожі статті