基本電偶極子
| 基本電偶極子 |
電偶極子（electric dipole）是兩個等量異號點電荷組成的系統。電偶極子的特徵用電偶極矩p=ql描述，其中l是兩點電荷之間的距離，l和p的方向規定由-q指向+q。
電偶極子在外電場中受力矩作用而旋轉，使其電偶極矩轉向外電場方向。電偶極矩就是電偶極子在單位外電場下可能受到的最大力矩，故簡稱電矩。
如果外電場不均勻，除受力矩外，電偶極子還要受到平移作用。電偶極子產生的電場是構成它的正(positive)、負(negative)點電荷產生的電場之矢量和。
目錄
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數學表述
分類及應用
推廣
數學表述
電偶極矩
稱相距為 的一對等量異號點電荷 和 組成的系統為電偶極子。其特徵量為電偶極矩（簡稱電矩）：
式中矢量 和 的方向被規定為由負電荷指向正電荷。
在國際單位制(SI)中，電偶極矩的量綱是 ，單位是 。
微觀物理學中常用的單位為debye，符號為D； ，它相當於典型分子內部核間距離的十分之一（約 ）同一個電子的電荷 的乘積。
電偶極子產生的電場
中心位於坐標系原點的電偶極子在其遠方產生的電勢為：
所謂遠方是指 。
此式求梯度，即得位於原點的電偶極子在遠方產生的電場強度：
外電場中的電偶極子
電偶極子僅在非均勻外電場中受非零合力。其所受合力為在外場中電偶極子還會受到力矩， 以上兩式中的電場強度都是指去除電偶極子自身場強後剩餘的電場。
從第二式可以看出， 的量值也就是電偶極子在單位外電場下可能受到的最大力矩，故電偶極矩也稱電矩。
偶極子間的相互作用
如果偶極子 處於另一偶極子 產生的電場 中，則 的電勢能即相互作用能為
分類及應用
實際生活多見的電偶極子體系是具有偶極矩的電介質分子。有一類電介質分子的正、負電荷中心不重合，自身形成電偶極子，稱為極性分子；另一類電介質分子的正、負電荷中心重合，稱為非極性分子，但在外電場作用下，兩個電荷中心會相互偏移，所以也形成電偶極子。
電偶極子是電介質理論和原子物理學的重要模型，研究從穩恆到X光頻電磁場作用下電介質的色散和吸收，以及天線的輻射等現象，都要用到偶極子（例如振盪偶極子）的概念。
推廣[1]
將偶極子概念加以推廣，可有多極子，它是含有個大小相等的點電荷，其中正負各半數，排列成有規律的點陣。在多極子系列中，n=0時，就是點電荷；n=1，就是電偶極子；n=2，稱為四極子；n≥2，統稱為高階多極子。高階多極子模型應用於核物理，其中最重要的是四極子。任意點電荷集合或任意分布電荷，如果能夠用一個球面包圍，則球外的電勢可用集中在球心的點多極子系列的電勢之和表示，該操作稱為電場的多極展開。