关于电偶极子matlab的资料

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电偶极子

定义:

一个实体，它在距离充分大于本身几何尺寸的一切点处产生的电场强度都和一

对等值异号的分开的点电荷所产生的电场强度相同。

电偶极子(electric dipole)是两个相距很近的等量异号点电荷组成的系统。

电偶极子的特征用电偶极距P,lq描述，其中 l是两点电荷之间的距离，l和P的

方向规定由,q指向，q。电偶极子在外电场中受力矩作用而旋转，使其电偶极矩转

向外电场方向。电偶极矩就是电偶极子在单位外电场下可能受到的最大力矩，故简

称电矩。如果外电场不均匀，除受力矩外，电偶极子还要受到平移作用。电偶极子

产生的电场是构成它的正、负点电荷产生的电场之和。 普法心得体会

主要内容

公式1

相距为l的一对等量异号点电荷+q和-q，并且它们到观察点P的距离r>>l。

通常的媒质分子安徒生资料 在外电场的作用下可以形成这种电偶极子。电偶极子的特征用电偶

极矩(或电矩)p,lq表示，l和p的方向规定由-q指向+q。电矩p 的国际制单位为

C?m(库?米)。微观物理学中常用的单位为德拜(debye);1德拜,3.33610-30C?m，

它相当于典型分子内部核间距离的十分之一(约210-11m)同一个电子的电荷

e=1.610-19C的乘积。 电偶极子产生的电场

公式2

，q和,q分别在观察点P(r)产生的电位的代数和即电偶极子产生的电位。

公式1中墷只对P点的坐标变量运算。在P点的电场强度为(公式2)。 外电场

中的电偶极子

若电偶极子，q和,q所在点的外电场的电位为V1和V2,则偶极子的位能

W=qV1-qV2=q(l?墷)V,p?墷 V,-p?Eo,式中Eo为点偶极子所在的外电场强度。

偶极子在外电场中受到平移力

F,-墷W,墷(p?Eo),(p?墷)Eo。 炒洋白菜

公式3

如果外电场均匀，Eo为常量，则F,0。

偶极子在外电场作用下受到的力矩 T,-W,,pEosin或T,pEo，它使

电矩p同外电场强度Eo的夹角减小。如果p 同Eo平行，则力矩T,0。并可看到p

的量值也就是电偶极子在单位外电场(Eo=1)下可

电偶极子

能受到的最大力矩，故称电矩。

如果点偶极子 p1 处于另一偶极子 p2 产生的电场E2(r)中，则p1的位能即相

互作用能为(公式3)。

电偶极子是电介质理论和原子物理学的重要模型，研究从稳恒到 X光频电磁场

作用下电介质的色散和吸收，以及天线的辐射等现象,可以用振荡偶极子poe来表

示。

将偶极子概念加以推广，可有多极子，它是含有2n个大小相等的点电荷，其

中正负各半数，排列成有规律的点阵。在多极子系列中，n,0时，就是点电

荷;n,1，就是电偶极子;n,2，称为四极子;n?2，统称为高阶多极子。

应用

应用有偶极子天线。高阶多级子模型应用于核物理，其中最重要的是四极子。

任意点电荷集合或任意分布电荷，如果能够用一个球面包围,则球外的电位V可用

集中在球心的点多极子系列的合成电位表示，称为电场的多极拉里金 子展开。

给你贴个电偶极子场的MATLAB模拟吧～

clear;clf;q=2e-6;k=9e9;a=1.5;b=-1.5;x=-6:0.6:6;y=x;

[X,Y]=meshgrid(x,y); % 设置坐标网点

rp=sqrt((X-a).^2+(Y-b).^2);rm=sqrt((X+a).^2+(Y+b).^2);

V=q*k*(1./rp-1./rm); % 计算电势

[Ex,Ey]=gradient(-V); % 计算场强

AE=sqrt(Ex.^2+Ey.^2);Ex=Ex./AE;Ey=Ey./AE;% 场强归一化，使箭头等长

cv=linspace(神话故事的由来 min(V(:)),max(V(:)),49);% 产生 49 个电位值

contourf(X,Y,V,cv,'k-') % 用黑实线画填色等位线图

tit药店实习内容 le('fontname{隶书}偶极子的场','fontsize',20), hold on

quiver(X,Y,Ex,Ey,0.7) % 第五输入宗量多条件判断 0.7 使场强箭头长短适中。

plot(a,b,'wo',a,b,'w+') % 用白线画正电荷位置

plot(-a,-b,'wo',-a,-b,'w-') % 用白线画负电荷位置

xlabe植物摄影 l('x');ylabel('y'),hold off