はじめに
電気双極子は、中心が一致しない一対の等しく反対の電荷です。
原子に誘起される電気双極子。負の電子雲の中心は、外部電場によって原子核からわずかに離れています。
外部場が取り除かれると、原子はその双極性を失います。
片側に 2 つの水素原子が突き出ており、酸素原子を頂点として 105° の角度を形成する水分子 (H2O) は、永続的な電気双極子の例です。
電気双極子 – 定義
電気双極子は、かなりの距離で分離された、等しい電荷と反対の電荷を持つオブジェクトのペアです。最初の電荷は負 (-q) であると想定されますが、2 番目の電荷は正 (q) であると想定されます。デフォルトでは、空間の電気双極子は負電荷「-q」から正電荷「q」に向けられています。「q」と「-q」が交わる点が双極子の中心です。
例 – 電気双極子の簡単な例は、水分子 (H2O) で、2 つの水素原子が片側に突き出ており、酸素原子を頂点として 105° の角度を形成しています。
重要性 – 分子または種の電荷分布を完全に理解することができます。電界が存在しない場合でも、電気双極子の研究は、永久電気双極子モーメントを持つ極性分子の用途と挙動を理解するのに役立ちます。これにより、利用可能なさまざまな材料の概要と、その品質と用途についても説明します.
電気双極子モーメントとは?
双極子モーメントは、電気双極子の強度を正確に測定したものです。数学および科学的研究によると、双極子モーメントの大きさは、いずれかの電荷とそれらの間の分離距離「d」の積です。双極子モーメントは、負から正への電荷方向を持つベクトル尺度であることに注意してください。
式 –
電気双極子モーメントの式は
p =q + d
ここで、
電荷の大きさは q で与えられ、それらの間の距離の大きさは d で与えられ、電気双極子モーメントは p で与えられます。
双極子電界
双極子端に作用する 2 つの力は自由ベクトルとして互いに打ち消し合うという事実にもかかわらず、それらは別個の点として動作します。したがって、双極子にはトルクが発生します。さらに、トルクの結果、双極子が回転します。
電気双極子上の電場の存在を考えてみましょう。電気双極子には、トルクと呼ばれる力がかかります。トルクは、外部場で双極子にかかる力として定義され、次のように計算されます:
τ =p × E
他の形式で書くことができます
τ =p E sinθ
ここで、
τ は双極子トルク、E は電場、θ は双極子と電場の間の角度です。
したがって、均一な電場が存在する場合、双極子は関連する電場と平行に整列する傾向があります。文字「q」で示されるゼロ以外の角度で方向を維持するなど、その他の要件に従う必要があります。さらに、ポテンシャル エネルギーは、q =0 から q の範囲の優先方向で双極子に保存する必要があります。> 0.
双極子の物理的意義
<オール>結論
負の電子雲の中心が外部電場によって原子核からわずかに離れた原子に誘起される電気双極子。電界が存在しない場合でも、電気双極子の研究は、永久電気双極子モーメントを持つ極性分子の用途と挙動を理解するのに役立ちます。電気双極子の研究は、電界がなくても持続的な電気双極子モーメントを持つ極性分子の用途と挙動を理解するのに役立ちます。ただし、電界が印加されると、正と負の電荷の中心が移動し、双極子モーメントが発生します。ただし、H2O などの一部の分子は、電界がなくても永久双極子モーメントを持ちます。
