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Por qué la dirección del momento dipolar es de carga negativa a la carga positiva?

Un momento dipolar eléctrico se define como el $p = q\times 2d$. Cómo entender físicamente? Por qué la dirección del momento dipolar eléctrico es de carga negativa a la carga positiva?

21voto

Joe Liversedge Puntos 2134

Hay dos cuestiones aquí. (1) ¿por Qué tiene sentido considerar un dipolo de momento como un vector? (2) Dado que es un vector, ¿por qué tiene sentido decir que apunta en una dirección particular, en lugar de la dirección opuesta.

  1. Intuitivamente, tiene sentido definir un dipolo como un vector, porque si la ponemos en un campo, se alinea con el campo como una pequeña flecha. Fundamentalmente, se trata a las cosas como vectores cuando se transforman en vectores. Tenemos los monopolos, dipolos, cuadrupolares, ... Monopolos (cargas eléctricas) no cambian en virtud de la rotación, por lo que son escalares. Dipolos invertir ellos mismos en virtud de rotación de 180 grados, por lo que son vectores. Cuadrupolares invertir ellos mismos en virtud de rotación de 90 grados, de manera que son los tensores.

  2. Esto es puramente una cuestión de convención. De acuerdo a la convención habitual, la energía potencial de un dipolo eléctrico es $-\mathbf{p}\cdot \mathbf{E}$. Históricamente, quien primero se define el momento dipolar podríamos haber definido con el signo opuesto. Entonces la energía se habría $+\mathbf{p}\cdot \mathbf{E}$. El signo también se ha invertido en cada una de las otras ecuaciones, por ejemplo, $\boldsymbol{\tau}=\mathbf{p}\times \mathbf{E}$ habría convertido $\boldsymbol{\tau}=\mathbf{E}\times \mathbf{p}$.

Hay muchas, muchas opciones arbitrarias de signo como este en la física. Si Ben Franklin había hecho la elección opuesta por el signo de la carga de gato de piel se frota sobre el vidrio (o lo que fue utilizado como un estándar), entonces diríamos hoy que los electrones tenían carga positiva. La dirección del campo magnético también es arbitrario y podría haber sido definido como señalando el camino opuesto (en el que caso de que algunos de los signos de las ecuaciones de Maxwell se movían).

3voto

makapuf Puntos 744

No estoy de acuerdo con Ben Crowell. Creo que la razón por la que en el momento que se dirige desde lo negativo a lo positivo es debido a la definición de momento:

$$ \mathbf{p} = \sum\nolimits q*\mathbf{d} $$ q: carga, d:distancia desde el origen de coordenadas para el cargo

Si usted tiene una carga positiva y negativa, esta relación le da la dirección de negativo a positivo.

0voto

Mientras que la búsqueda de la dirección de la torsión , la mano derecha del tornillo se usa la regla en la cruz del producto.Obviamente se supone que para satisfacer esa regla, hemos de asumir la dirección del momento dipolar de negativo a positivo. $\text{Torque} = p \times E$

-1voto

Aasif ul Islam Puntos 1

No hay una manera de describir la dirección del dipolo más bien es hipotética.Pero uno debe saber el hecho de que si lenth es tomado como 2L,significa que tiene un origen(No importa que facilidad se toma).Ahora como sea posible,dibuje una gráfica de dipolo y su línea axial co-insided con el eje X.Por lo tanto, vamos a encontrar el que ve la carga se lleva a la posición a la izquierda del origen muestra de carga también es negativo.Ahora acaba de salir de todos los cuadrantes, excepto cuando todos los trig.funciones +ve..yo.e Quad.1º....Dibujar un punto en el eje en este cuadrante,ahora predecir la dirección,nos dicen que es de centro 'O' hacia ese punto.yo.e estamos suponiendo que la dirección de origen en positivo....yo.e de izquierda a derecha si la dirección se obtiene a partir del puente a la izquierda de origen hasta el punto en consideración,se han de seguir las mismas reglas.Mismo es en el dipolo dirección que yo.e de -ve +ve......Otros todas las historias son hipotéticos...

-1voto

Helen Puntos 16

El momento dipolar es en la dirección, en el que la unidad de carga de prueba se mueve, wn poner en línea axial fuera del dipolo.

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