電矩英文解釋翻譯、電矩的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 electric moment
分詞翻譯:
電的英語翻譯:
electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
矩的英語翻譯:
quadrature; rules; square
【醫】 moment
專業解析
在電動力學中,電矩(Electric Dipole Moment)是描述電荷系統中正負電荷分離程度和方向的核心物理量。其嚴格定義和特性如下:
定義與物理意義
電矩(常用符號 $vec{p}$)是矢量,其大小等于系統中一個電荷的電量 $q$ 與正負電荷間位移矢量 $vec{d}$ 的乘積,方向由負電荷指向正電荷:
$$vec{p} = q cdot vec{d}$$
單位為庫侖·米(C·m)。該矢量量化了電荷分布的不對稱性,是分析電場、介質極化和電磁輻射的基礎參數。
關鍵特性
-
矢量性
電矩方向直接影響電場分布。例如,均勻電場中電偶極子所受力矩為 $vec{tau} = vec{p} times vec{E}$,其勢能 $U = -vec{p} cdot vec{E}$。
-
與電場的關系
電矩在空間中激發的電場強度隨距離 $r$ 衰減($E propto 1/r$),其表達式為:
$$
vec{E}(vec{r}) = frac{1}{4piepsilon_0} left[ frac{3(vec{p} cdot hat{r})hat{r} - vec{p}}{r} right]
$$
其中 $epsilon_0$ 為真空介電常數。
-
介質極化
在介電材料中,外電場誘導分子電矩定向排列,宏觀極化強度 $vec{P}$ 定義為每單位體積内的電矩矢量和($vec{P} = N vec{p}$,$N$ 為分子密度)。
應用領域
- 電磁理論:分析天線輻射、微波傳輸。
- 材料科學:研究鐵電體、壓電材料的極化行為。
- 量子化學:分子極性計算(如水分子的電矩為 $1.85text{D}$,1 D = $3.336 times 10^{-30}$ C·m)。
權威參考文獻
- Griffiths, D. J. Introduction to Electrodynamics (4th ed.). Cambridge University Press, 2017.
(标準電動力學教材,定義與公式推導)
- Jackson, J. D. Classical Electrodynamics (3rd ed.). Wiley, 1999.
(深入讨論電矩在輻射場中的應用)
- Purcell, E. M., & Morin, D. J. Electricity and Magnetism (3rd ed.). Cambridge University Press, 2013.
(介質極化與微觀電矩的關聯)
漢英對照
- 中文術語:電矩(或電偶極矩)
- 英文術語:Electric Dipole Moment
- 詞典釋義:A measure of the separation of positive and negative charges in a system, characterized by magnitude and direction.
網絡擴展解釋
“電矩”通常指電偶極矩(Electric Dipole Moment),是描述電荷系統中正負電荷分離程度及其方向性的物理量。以下是詳細解釋:
1. 定義與公式
電偶極矩用于量化一個系統中等量異號電荷對的極性。其數學表達式為:
$$
vec{p} = q cdot vec{d}
$$
- ( q ):單個電荷的電量(絕對值);
- ( vec{d} ):從負電荷指向正電荷的位移矢量;
- 方向:由負電荷指向正電荷。
2. 物理意義
- 極性描述:電偶極矩越大,表明正負電荷分離程度越高,系統的極性越強。
- 宏觀與微觀:既適用于宏觀物體(如電容器極闆),也適用于微觀粒子(如分子、原子)。
- 矢量性:方向性決定了電偶極子在電場中的行為(如轉動趨勢)。
3. 應用場景
- 電介質:解釋材料在外電場中的極化現象(如介電常數)。
- 分子結構:區分極性分子(如水,( vec{p}
eq 0 ))與非極性分子(如二氧化碳,對稱結構導緻( vec{p} = 0 ))。
- 電磁輻射:天線設計中,振蕩電偶極子是電磁波的重要輻射源。
4. 電偶極子在電場中的行為
- 力矩作用:電場會使電偶極子轉動至與電場方向一緻,力矩公式為:
$$
vec{tau} = vec{p} times vec{E}
$$
- 電勢能:電偶極子在電場中的勢能:
$$
U = -vec{p} cdot vec{E}
$$
5. 擴展概念
- 高階多極矩:對于複雜電荷分布,電偶極矩是一階近似,更高階如四極矩、八極矩可描述更精細的結構。
- 磁偶極矩類比:與磁偶極矩(如條形磁鐵)在數學和物理行為上有相似性。
若需進一步探讨具體應用或公式推導,可結合實例(如分子極性分析)深入說明。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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