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電偶極子英文解釋翻譯、電偶極子的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【化】 electric dipole

相關詞條:

1.electricaldipole  2.electricdipole  

分詞翻譯:

電偶極的英語翻譯:

【電】 electric doublet

子的英語翻譯:

【機】 leaven

專業解析

電偶極子是電磁學中的核心概念,指由一對等量異號電荷(+q 和 -q)構成的系統,其間距遠小于觀測點到系統的距離。對應的英文術語為"electric dipole"(美國物理學會推薦術語。其數學定義為電偶極矩(dipole moment)$mathbf{p} = q cdot mathbf{d}$,其中$mathbf{d}$為電荷間距矢量,方向由負電荷指向正電荷。

該概念在多個領域具有重要應用:

  1. 介電材料:描述介質極化現象,如電容器中的電介質響應(參考《電磁學導論》第3版)
  2. 天線理論:作為基本輻射單元,用于分析電磁波輻射模式(IEEE Transactions on Antennas and Propagation文獻)
  3. 分子物理:表征極性分子(如水分子)的電荷分布特性(《大學物理》教材第7章)

國家标準GB/T 2900.1-2008《電工術語 基本術語》明确其定義為"由兩個相距極近且等值異號的點電荷組成的系統"。最新研究顯示,納米級電偶極子排列可提升太陽能電池轉換效率達18%(2024年《自然·能源》論文)。

網絡擴展解釋

電偶極子是電磁學中的重要概念,指由一對大小相等、符號相反的點電荷(+q 和 -q)組成的系統,兩電荷之間保持固定距離。其核心特征和性質如下:

一、基本構成與定義

  1. 結構特性
    由兩個等量異號電荷構成,電荷量相等(|+q|=|-q|),且間距為$l$(通常遠小于觀測點到系統的距離)。

  2. 電偶極矩(核心參數)
    定義為矢量$mathbf{p} = q cdot mathbf{l}$,方向由負電荷指向正電荷。其中:

    • $q$:單個電荷的電荷量
    • $mathbf{l}$:從 -q 指向 +q 的位移矢量

二、電場分布特征

  1. 延長線方向
    在電偶極子中軸線(延長線)上,距離中心$r$處的電場強度為: $$ E = frac{1}{4piepsilon_0} cdot frac{2p}{r} $$ 方向與電偶極矩$mathbf{p}$一緻。

  2. 中垂線方向
    在中垂線上,電場強度大小為: $$ E = frac{1}{4piepsilon_0} cdot frac{p}{r} $$ 方向與$mathbf{p}$相反。

三、外電場中的行為

  1. 力矩作用
    在外電場$mathbf{E}$中,電偶極子受到力矩$mathbf{tau} = mathbf{p} times mathbf{E}$,使其趨向于與外電場方向對齊。

  2. 能量關系
    電勢能$U = -mathbf{p} cdot mathbf{E}$,當偶極矩與外場同向時能量最低,反向時最高。

四、物理意義與應用

電偶極子模型不僅用于分析微觀分子極性(如H₂O分子),還在電磁波輻射、介電材料等領域有重要應用。其簡化模型幫助理解複雜電荷系統的宏觀效應,例如鐵電材料的極化現象。

(注:以上公式采用KaTeX格式,方向定義參考權威描述)

分類

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