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电偶极子英文解释翻译、电偶极子的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 electric dipole

相关词条:

1.electricaldipole  2.electricdipole  

分词翻译:

电偶极的英语翻译:

【电】 electric doublet

子的英语翻译:

【机】 leaven

专业解析

电偶极子是电磁学中的核心概念,指由一对等量异号电荷(+q 和 -q)构成的系统,其间距远小于观测点到系统的距离。对应的英文术语为"electric dipole"(美国物理学会推荐术语。其数学定义为电偶极矩(dipole moment)$mathbf{p} = q cdot mathbf{d}$,其中$mathbf{d}$为电荷间距矢量,方向由负电荷指向正电荷。

该概念在多个领域具有重要应用:

  1. 介电材料:描述介质极化现象,如电容器中的电介质响应(参考《电磁学导论》第3版)
  2. 天线理论:作为基本辐射单元,用于分析电磁波辐射模式(IEEE Transactions on Antennas and Propagation文献)
  3. 分子物理:表征极性分子(如水分子)的电荷分布特性(《大学物理》教材第7章)

国家标准GB/T 2900.1-2008《电工术语 基本术语》明确其定义为"由两个相距极近且等值异号的点电荷组成的系统"。最新研究显示,纳米级电偶极子排列可提升太阳能电池转换效率达18%(2024年《自然·能源》论文)。

网络扩展解释

电偶极子是电磁学中的重要概念,指由一对大小相等、符号相反的点电荷(+q 和 -q)组成的系统,两电荷之间保持固定距离。其核心特征和性质如下:

一、基本构成与定义

  1. 结构特性
    由两个等量异号电荷构成,电荷量相等(|+q|=|-q|),且间距为$l$(通常远小于观测点到系统的距离)。

  2. 电偶极矩(核心参数)
    定义为矢量$mathbf{p} = q cdot mathbf{l}$,方向由负电荷指向正电荷。其中:

    • $q$:单个电荷的电荷量
    • $mathbf{l}$:从 -q 指向 +q 的位移矢量

二、电场分布特征

  1. 延长线方向
    在电偶极子中轴线(延长线)上,距离中心$r$处的电场强度为: $$ E = frac{1}{4piepsilon_0} cdot frac{2p}{r} $$ 方向与电偶极矩$mathbf{p}$一致。

  2. 中垂线方向
    在中垂线上,电场强度大小为: $$ E = frac{1}{4piepsilon_0} cdot frac{p}{r} $$ 方向与$mathbf{p}$相反。

三、外电场中的行为

  1. 力矩作用
    在外电场$mathbf{E}$中,电偶极子受到力矩$mathbf{tau} = mathbf{p} times mathbf{E}$,使其趋向于与外电场方向对齐。

  2. 能量关系
    电势能$U = -mathbf{p} cdot mathbf{E}$,当偶极矩与外场同向时能量最低,反向时最高。

四、物理意义与应用

电偶极子模型不仅用于分析微观分子极性(如H₂O分子),还在电磁波辐射、介电材料等领域有重要应用。其简化模型帮助理解复杂电荷系统的宏观效应,例如铁电材料的极化现象。

(注:以上公式采用KaTeX格式,方向定义参考权威描述)

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