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Dipôles Électriques
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Un dipôle électrique est un système formé de deux régions de charge électrique de signe opposé séparées par une certaine distance. Bien que l'ensemble du système puisse être électriquement neutre, la séparation entre les charges crée une répartition inégale qui produit des effets électriques dans l'espace environnant.
Les dipôles électriques apparaissent naturellement dans de nombreuses molécules et matériaux. Dans certaines substances, la répartition interne des charges n'est pas symétrique, donnant naissance à des pôles partiellement positifs et négatifs. Cette caractéristique influence des propriétés telles que la solubilité, les forces intermoléculaires et l'interaction de la matière avec les champs électriques externes.
Le comportement des dipôles est fondamental dans des domaines tels que la chimie, la biologie et la physique des matériaux. Ils participent à des phénomènes tels que la polarisation des isolants, le fonctionnement des antennes électromagnétiques, l'interaction entre les molécules d'eau et divers processus liés à la structure et à l'organisation de la matière.
ID:(823, 'ky')
Moment dipolaire
Description
Pour décrire quantitativement un dipôle électrique, le concept de moment dipolaire électrique est introduit. Cette grandeur représente simultanément l'intensité du dipôle et son orientation spatiale. Le Moment dipolaire ($\vec{P}$) est défini en utilisant la magnitude du Charge ($Q$) et du Vecteur qui sépare les charges dipolaires ($\vec{d}$), orientés de la charge négative vers la charge positive.
 $\vec{P} = Q \vec{d}$
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La signification physique de cette ampleur est profonde. Bien que la charge totale du dipôle puisse être nulle, le moment dipolaire nous permet de décrire la distance entre les charges et l'orientation de cette polarisation. Plus la séparation entre les charges ou leur ampleur est grande, plus le dipôle sera intense et plus son interaction avec les champs électriques externes sera importante.
L'utilité du moment dipolaire apparaît naturellement lorsqu'on étudie l'interaction du dipôle avec un champ électrique. Le couple qui tend à orienter le dipôle dépend directement du moment dipolaire, donc les dipôles avec un moment plus grand s'alignent plus fortement avec le champ. De plus, à de grandes distances, le champ électrique produit par le dipôle est principalement régi par cette grandeur, ce qui permet de décrire des systèmes complexes à travers une représentation simplifiée basée uniquement sur leur moment dipolaire.
Le concept de moment dipolaire est fondamental en physique, chimie et biologie. Elle permet de comprendre le comportement des molécules polaires, linteraction des matériaux diélectriques avec les champs électriques, labsorption et lémission du rayonnement électromagnétique, ou encore les propriétés macroscopiques de la matière comme la permittivité électrique et la polarisation des milieux matériels.
ID:(3863, 'gm')
Champ électrique Dipolaire
Description
Puisque la force coulombienne pour 15772
est égale à
Dans ce cas, pour le Charge ($Q$) positif le vecteur distance est avec
$\vec{s}_2-\vec{s}_1=\vec{r} - \displaystyle\frac{1}{2}\vec{d}$
et pour le négatif Charge ($Q$)
$\vec{s}_2-\vec{s}_1=\vec{r} + \displaystyle\frac{1}{2}\vec{d}$
on a
$\vec{E}_d=\displaystyle\frac{Q}{4\pi\cdot\epsilon_0\cdot\epsilon}\left[\displaystyle\frac{\vec{r}-\v ec{d}/2}{|\vec{r}-\vec{d}/2|^3}-\displaystyle\frac{\vec{r}+\vec{d}/2}{|\vec{r}+\vec{d}/2|^3}\right]$
Comme avec 3863
peut aussi s'écrire comme
ID:(15799, 'gm')
Champ électrique Dipolaire à distance
Description
Quant à Position ($\vec{r}$) et Vecteur qui sépare les charges dipolaires ($\vec{d}$), dans la limite $|\vec{d}| \ll |\vec{r}|$, on a :
$\displaystyle\frac{1}{|\vec{r}-\vec{d}/2|^3}=\displaystyle\frac{1}{r^3}+\displaystyle\frac{3\vec{r}\cdot\vec{d}}{2r^5}+O(d^2/r^2)$
et
$\displaystyle\frac{1}{|\vec{r}+\vec{d}/2|^3}=\displaystyle\frac{1}{r^3}-\displaystyle\frac{3\vec{r}\cdot\vec{d}}{2r^5}+O(d^2/r^2)$
En remplaçant ces expressions dans 15799
:
finalement obtenu :
ID:(1925, 'gm')
Couple sur le dipôle
Description
Puisque la rotation se fait autour du centre du dipôle, le bras de levier correspond à la moitié de Vecteur qui sépare les charges dipolaires ($\vec{d}$). De cette façon, en considérant le Force électrique ($\vec{F}$) exercé sur chaque charge, le Torque ($\vec{\tau}$) peut s'écrire :
$\vec{\tau} = 2 \displaystyle\frac{1}{2} \vec{d} \times \vec{F}$
où le facteur 2 apparaît car les deux charges contribuent au couple total.
Comme :
et
On conclut finalement que :
ID:(15810, 'gm')
Dipôles Électriques
Description
Calculs
à 
,
puis, sélectionnez la variable: 
à 
Calculs
Variable
Donnée
Calculer
Cible :
Équation
À utiliser
Variables
ID:(823, 0)
Palos Verdes, Costa de Corral, Chile