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电偶极矩

电偶极矩の説明

Chinese

在物理學裏，电偶极矩衡量正電荷分佈與負電荷分佈的分離狀況，即电荷系统的整體极性。对于分别带有正电量 + q {\displaystyle {+}q} 、負电量 − q {\displaystyle -q} 的两个点电荷的简单案例，电偶极矩 p {\displaystyle \mathbf {p} } 为： p = q d {\displaystyle \mathbf {p} =q\,\mathbf {d} } ；其中， d {\displaystyle \mathbf {d} } 是从负电荷位置指至正电荷位置的位移向量。这方程式意味着电偶极矩 p {\displaystyle \mathbf {p} } 的方向是从负电荷指向正电荷。注意到这跟在正电荷与负电荷之间的电场线的方向相反——从正电荷开始，在负电荷结束。这裏并没有矛盾，因为电偶极矩与電偶極子的取向有關，即與电荷的相对位置有关；它不能單獨直接地表示出電場線的方向。稱這雙電荷系統為「物理電偶極子」。在距離超遠於兩個點電荷相隔距離之處，物理電偶極子所產生的電場，可以近似為其電偶極矩所產生的電場。令物理電偶極子的兩個點電荷相隔距離 d {\displaystyle \mathbf {d} } 趨向於0，同時保持其電偶極矩 p {\displaystyle \mathbf {p} } 不變，則極限就是「點電偶極子」，又稱為「純電偶極子」。物理電偶極子產生的電場，其多極展開式的一次項目就是點電偶極子產生的電場。