Elektrisk dipol

Fil:Electric dipole field lines.svg

Det nära fältet av två motsatta laddningar av samma storlek; det fjärra fältet är det egentliga dipolfältet.

En elektrisk dipol är inom fysiken två elektriska laddningar med samma magnitud men olika tecken placerade med ett litet inbördes avstånd.

Om laddningarna är <math>q</math> och <math>-q</math>, placerade i (0,0,d/2) respektive (0,0,-d/2), blir den elektriska potentialen <math>V(\mathbf{r})</math> där <math>r\gg d \,</math> som följer

<math>V=\frac{qd\cos(\theta)}{4\pi\varepsilon r^2}</math>

där <math>\theta\,</math> är vinkeln mellan positiva z-axeln och vektorn <math>\mathbf{r}</math>, och <math>\varepsilon\,</math> är permittiviteten.

E-fältet blir

<math>\mathbf{E}(\mathbf{r})\equiv-\nabla V(\mathbf{r})=\frac{p}{4\pi\varepsilon r^3}\left(2\cos(\theta)\hat{\mathbf{r}}+\sin(\theta)\hat\mathbfMall:\theta\right).</math>

Fältstyrkan avtar alltså med tredje potensen av avståndet.

Dipoler inom kemi

Fil:Dipole water.png

Vattenmolekyl, den positiva laddningen ligger förskjuten mot vätet och den negativa mot syret.

Molekyler kan vara elektriska dipoler, om de är uppbyggda av atomer av olika grundämnen och alltså med olika elektronegativitetsvärde bundna med kovalent bindning. De olika elektronegativitetsvärdena gör att molekylen får en ojämnt fördelad laddning även om den totalt sett är oladdad. Tvåatomiga molekyler är alltid dipoler om inte båda atomerna är av samma slag, men när molekylerna består av fler än två atomer av olika slag avgör deras geometriska form om de blir dipoler eller inte. Molekyler som är dipoler orienterar sig i förhållande till varandra så att positiva sidor närmar sig andra molekylers negativa sidor. Genom att olika laddningar attraherar varandra uppstår det dipol-dipolbindningar mellan molekylerna.

Se även

• magnetisk dipol
• Polär kovalent bindning

Källor

• Cheng, David K (1993). Fundamentals of Engineering Electromagnetics. Addison Wesley