電場は、電荷が存在する空間に存在する性質と言われています。電界を説明するために使用できる別の用語は、単位電荷あたりの力です。
電場を計算する式は次のとおりです。
E=F/Q
ここで、F は静電力、Q は電荷と見なされます。
電場を引き起こす事象は、磁場と電荷の変化です。 1 メートルあたりのボルト (V/m) は、電界強度を測定するための SI 単位です。
電場の方向は、試験電荷に作用する力の方向によって与えられます。正の電荷は放射状に外向きの電場を生成し、負の電荷は放射状に内向きの電場を生成します。
電界:
電場は技術的にはベクトル場として記述され、空間内の各位置に関連付けることができ、その点で静止している正の試験電荷に加えられる単位電荷あたりの力を表します。
電場は、時間の経過とともに変化する電荷または磁場によって作成されます。電場は、原子核と電子を原子スケールで保持する引力の原因です。
位置 X に荷電粒子 Q があり、位置 x にテスト電荷 q があるとします。
ここで、テスト電荷の静電気力は次のように与えられます:
電気双極子:
+q と -q の反対の電荷のペアが分離され、それらの間の距離が d の場合、この配置は電気双極子として知られています。電気双極子の方向は、負に帯電した粒子から正に帯電した粒子に向かう方向です。双極子の中心は、2 つの電荷が出会う点です。反対の符号を持ち、大きさが等しい電荷のペアは、距離によって分離されており、電気双極子の最も単純な例です。
電気双極子の記号は P
電荷の大きさにそれらの間の距離を掛けた積は、電気双極子として知られており、数学的に P=Qd として表すことができます。ここで、Q は電荷の大きさ、d は電荷間の距離です。
双極子モーメントの方向:
電気双極子モーメントは、負電荷から正電荷に向かうベクトル量です。ただし、このオリエンテーションの基準は物理学のみに適用されることを覚えておくことは非常に重要です。しかし、化学ではこの慣習は逆で、方向は正から負になります。双極子の軸は、電荷と電気双極子の方向を通る線です
双極子の重要性:
電気双極子は、静電学と化学の両方において重要なトピックです。ほとんどの分子の正電荷と負電荷の中心は同じ場所にあるため、2 つの電荷間の距離はゼロと見なすことができます。二酸化炭素とメタンは、ゼロ双極子モーメントのカテゴリにあると言われています。双極子モーメントがゼロのこのタイプの分子は、非極性分子として知られています。極性分子は、正電荷と負電荷の中心がある程度離れているため、永続的な双極子モーメントを持つ分子です。
科学的応用で使用される電気双極子:
科学の分野では、電気双極子モーメントには多くの重要な用途があります。微視的な電荷分離の影響が明らかであるが、これらの電荷間の実際の距離が小さすぎて計算できない場合、これは有用なアイデアです。
これまで見てきたように、ほとんどの分子は永久的な電気双極子モーメントを持っています。分子と原子が外部電場に保持されると、永久的な電気双極子モーメントを獲得できます。
「電気双極子モーメント」ポテンシャルは、それを生成する正電荷と負電荷のポテンシャルを合計することによって計算されます。簡単に言えば、電気双極子モーメントは、電気双極子に関連する強度の正確な測定値です。
電気双極子の研究は、極性化合物の用途と性能をよりよく理解するのに役立ちます。これらは、電場に触れていなくても電気双極子モーメントを持つ分子です。負電荷と正電荷の中間領域は、ほとんどの分子で一致します。したがって、それらの電気双極子モーメントはゼロです。
結論:
距離 d だけ離れた反対の電荷 q と –q のペアは、電気双極子と呼ばれます。電場の方向は常に、負に帯電した粒子から正に帯電した粒子に向かって定義されます。双極子の中心は、q と –q が交わる点として定義されます。反対の電荷を持ち、距離を置いて離れている電荷のペアは、電気双極子の最も単純な例と見なされます。均一な電場では、双極子に作用する正味の力はゼロです。双極子の 2 つの電荷に作用する力は等しく反対です。その結果、正味の力はゼロになります。
