电偶极矩

连接+q和–q电荷的直线
连接+和-两个点电荷的直线称为偶极子的轴线,当所考虑的电场内的一点到这两个点电荷的距离比它们之间的距离大的多时,从-指向+的矢径l和电量的乘积定义为电偶极子的电矩,也称电偶极矩。电偶极矩向量从负电荷指向正电荷的事实,与一个点的位置向量是从原点指向该点的事实有关。的值与参考点的选择无关,只要整个系统的总电荷为零。当整个系统是电中性时,电偶极矩最容易明白,例如一对相反的电荷,或位于均匀电场内的导体。在这种情况下,通常把参考点规定为系统的质量中心,而不是任意一个点。

基本内容

连接
两个点电荷的直线称为电偶极子的轴线,从
指向
的矢径l和电量
的乘积定义为电偶极子的电矩,也称电偶极矩,通常用矢量p表示。即电偶极矩是电荷系统的极性的一种衡量。在两个点电荷的简单情形中,一个带有电荷
,另一个带有电荷
,则电偶极矩为:
其中
是从负电荷指向正电荷的位移向量。这意味着电偶极矩的向量从负电荷指向正电荷。注意到电场线的方向是相反的,也就是说,从正电荷开始,在负电荷结束。这里并没有矛盾,因为电偶极矩与电荷的位置有关,与电场线无关。
其中每一个
是一个向量,从某一个参考点指向电荷
的值与参考点的选择无关,只要整个系统的总电荷为零。这个公式在
时,与前一个公式是等价的。电偶极矩向量从负电荷指向正电荷的事实,与一个点的位置向量是从原点指向该点的事实有关。