什么是偶极矩(Dipole Moment)？

偶极子是由两个相反带电的部分组成的中性系统，例如水分子作为一个整体是中性的，但是它的一端带正电荷，另一端带负电荷。这样的物体可以通过电磁力影响其他带电物体。偶极子的偶极矩是描述这种影响强度的矢量量。它的大小等于每个电荷的大小乘以它们之间的距离系统分为两部分。在普通圆规中可以看到磁偶极子。所施加的力的强度对于一个遥远粒子上的偶极子，可以用方程F=2*pkq/r3来近似。这里，p是偶极子矩，k是库仑常数，q是远距离粒子上净电荷的大小，r是偶极子中心和远处粒子之间的距离。这个近似值是只要r远大于偶极子两个分量之间的距离，在系统的纵轴上近乎完美。对于远离该轴的粒子，近似值高估了多达2倍的力偶极矩使水分子在微波中旋转，爱因斯坦的相对论将电力与磁力联系起来军队。条形磁铁的磁场可以用一个磁荷偶极子来近似，一个靠近磁体的北极，另一个靠近南极，这种组合称为磁偶极子，它对垂直于磁场移动的远距离电荷的影响可以近似为2*μqs/r3，其中μ是磁偶极矩，s是速度。在圆导线中移动的电流产生的磁场类似于短条形磁铁的磁场。这种导线的磁偶极矩的大小为I*a，式中，I是导线的电流，A是导线在空间中的轨迹。在原子水平上，磁性通常被认为是由电子沿着弯曲路径运动而产生的。这种粒子的磁偶极矩的大小等于q*s/（2r），其中q是电荷的大小，s是粒子的速度，r是路径的半径。除了量化偶极子对遥远带电粒子的作用力外，偶极矩可用于确定外电场对偶极子的作用力。例如，微波炉会产生短暂的、变化的电场。这些电场使水分子（电偶极子）旋转。这种旋转运动导致温度升高，从而烹调食物。施加的最大扭矩在偶极子上受外场作用时，偶极子矩和场强的乘积就是。