电动力学/偶极子和多极子
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在本书的前几节中,电荷和电荷分布被以一般的方式处理。在本书的这一部分,我们将允许有序电荷配置,而分子物质实际上是由这些配置组成的。在大多数情况下,普通物质是电中性的,但它高度饱和,包含成对的称为偶极子的电荷。对我们来说,偶极子将成为介电和磁性材料的构建块。
电单极子是单个电荷,偶极子是两个相互靠近的相反电荷,或者从电学上看类似的东西。偶极子在自然界中非常丰富。例如,水分子具有很大的永久电偶极矩。它的正电荷和负电荷没有集中在同一个点;它表现得像两个相等且相反的电荷,它们之间的距离很小。另一种情况发生在未带电的绒球上。在带电物体的存在下,未带电的绒球会被带电物体吸引,因为小的偶极子对棒的电场做出了反应。
事实证明,在数学上最好不要将偶极子视为正负电荷的集合,而应将其视为一个独立的物体。花点时间想象两个大小为 Q 的相反电荷,它们之间的距离很小 s 。那么,要问的问题是,距该配置 r 距离处的电势是多少?