الجديد

تعلم ما هو ثنائي القطب في الكيمياء والفيزياء

تعلم ما هو ثنائي القطب في الكيمياء والفيزياء

ثنائي القطب هو فصل الشحنات الكهربائية المعاكسة. يتم قياس كمية ثنائي القطب بواسطة لحظة ثنائي القطب (μ). لحظة ثنائي القطب هي المسافة بين الشحن مضروبة في الشحنة. وحدة لحظة ثنائي القطب هي ديبي ، حيث 1 ديبي هو 3.34 × 10−30 سم. لحظة ثنائي القطب هي كمية متجه لها كل من الحجم والاتجاه. يشير اتجاه عزم ثنائي القطب الكهربائي من الشحنة السالبة إلى الشحنة الموجبة. كلما زاد الاختلاف في القدرة الكهربية ، زادت لحظة ثنائي القطب. تؤثر المسافة التي تفصل الشحنات الكهربائية المعاكسة أيضًا على حجم لحظة ثنائي القطب.

أنواع الثنائيات

هناك نوعان من ثنائي القطب - ثنائي القطب الكهربائي وثنائيات القطب المغناطيسي.

يحدث ثنائي القطب الكهربائي عندما تكون الشحنات الموجبة والسالبة (مثل البروتون والإلكترون أو الكاتيون والأنيون) منفصلة عن بعضها البعض. عادة ، يتم فصل التهم بواسطة مسافة صغيرة. قد تكون الأقطاب الكهربائية مؤقتة أو دائمة. يسمى ثنائي القطب الكهربائي الدائم بالكهرباء.

يحدث ثنائي القطب المغناطيسي عندما يكون هناك حلقة مغلقة من التيار الكهربائي ، مثل حلقة من الأسلاك مع الكهرباء التي تمر عبره. إن أي شحنة كهربائية متحركة لها مجال مغناطيسي مرتبط. في الحلقة الحالية ، يشير اتجاه عزم ثنائي القطب المغناطيسي عبر الحلقة باستخدام قاعدة القبضة اليمنى. حجم عزم ثنائي القطب المغناطيسي هو تيار الحلقة مضروبًا في مساحة الحلقة.

أمثلة من ثنائيات الاقطاب

في الكيمياء ، يشير ثنائي القطب عادة إلى فصل الشحنات داخل جزيء بين ذرتين أو ذرات مرتبطة تساهميًا تتقاسم رابطة أيونية. على سبيل المثال ، جزيء الماء (H2O) هو ثنائي القطب. يحمل الجانب الأكسجين من الجزيء شحنة سالبة صافية ، في حين أن الجانب ذو ذرتين الهيدروجين له شحنة كهربائية موجبة صافية. شحنات جزيء ، مثل الماء ، عبارة عن شحنات جزئية ، بمعنى أنها لا تضيف ما يصل إلى "1" للبروتون أو الإلكترون. جميع الجزيئات القطبية هي ثنائيات القطب.

حتى جزيء خطي غير قطبي مثل ثاني أكسيد الكربون (CO2) يحتوي على ثنائيات الاقطاب. هناك توزيع الشحنة عبر الجزيء حيث يتم فصل الشحنة بين ذرات الأكسجين والكربون.

حتى إلكترون واحد لديه لحظة ثنائي القطب المغناطيسي. الإلكترون هو شحنة كهربائية متحركة ، لذلك لديه حلقة تيار صغيرة ويولد مجال مغناطيسي. على الرغم من أنها قد تبدو غير بديهية ، إلا أن بعض العلماء يعتقدون أن إلكترونًا واحدًا قد يمتلك أيضًا لحظة ثنائية القطب الكهربائي!

المغناطيس الدائم مغناطيسي بسبب عزم ثنائي القطب المغناطيسي للإلكترون. يشير ثنائي القطب للمغناطيس الشريطي من الجنوب المغناطيسي إلى الشمال المغناطيسي.

الطريقة الوحيدة المعروفة لصنع ثنائيات أقطاب مغنطيسية هي عن طريق تشكيل حلقات التيار أو عن طريق ميكانيكا الكم تدور.

الحد ثنائي القطب

يتم تعريف لحظة ثنائي القطب بواسطة حد ثنائي القطب الخاص به. وهذا يعني في الأساس أن المسافة بين الشحنات تتقارب إلى 0 بينما تتحول قوة الشحنات إلى ما لا نهاية. منتج قوة الشحن والمسافة الفاصلة هو قيمة إيجابية ثابتة.

ثنائي القطب كهوائي

في الفيزياء ، هناك تعريف آخر للثنائي القطب هو هوائي ذو قضيب معدني أفقي بسلك متصل بمركزه.

شاهد الفيديو: الجدول الوصفي (أغسطس 2020).