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La fisica y quimica

3.1: Introducción

         

            
            
                

                

                
                     

                
            
         

                
                 

             

             

                   


( text {FIGURE III.1} )

Considere un cuerpo que es en general eléctricamente neutro, pero en el que hay una separación de carga tal que existe es más carga positiva en un extremo y más carga negativa en el otro. Tal cuerpo es un dipolo eléctrico .

Siempre que el cuerpo en su conjunto sea eléctricamente neutro, no experimentará fuerza si se coloca en un campo eléctrico externo uniforme, pero (a menos que esté orientado muy fortuitamente) experimentará un torque. La magnitud del par depende de su orientación con respecto al campo, y habrá dos direcciones (opuestas) en las que el par es máximo.

El par máximo que experimenta el dipolo cuando se coloca en un campo eléctrico externo es su momento dipolar. Esta es una cantidad vectorial, y el par es un máximo cuando el momento dipolar está en ángulo recto con el campo eléctrico. En un ángulo general, el par ( tau ) , el momento dipolar ( textbf {p} ) y el campo eléctrico ( textbf {E} ) están relacionados por [19459031 ]

[ tau = textbf {p} times textbf {E} tag {3.1.1} label {3.1.1} ]

El Las unidades SI del momento dipolar se pueden expresar como N m (V / m) -1 . Sin embargo, calcule las dimensiones de (p ) y encontrará que sus dimensiones son Q L. Por lo tanto, es más simple expresar el momento dipolar en unidades SI como un medidor de culombio, o C m.

Otras unidades que se pueden encontrar para expresar el momento dipolar son cgs esu, debye y la unidad atómica. También he escuchado el momento dipolar de las nubes de tormenta expresado en coulombs de kilómetros. Un cgs esu es una unidad electrostática centímetro-gramo-segundo. Describiré el sistema cgs esu en un capítulo posterior; basta con decir que un cgs esu del momento dipolar es aproximadamente (3.336 veces 10 ^ {- 12} , text {C m} ), y un debye (D) es (10 ​​^ {- 18 } ) cgs esu. Una unidad atómica del momento dipolar eléctrico es (a_0e ), donde (a_0 ) es el radio de la primera órbita de Bohr para hidrógeno y (e ) es la magnitud de la carga electrónica. Una unidad atómica del momento dipolar es aproximadamente (8.478 veces 10 ^ {- 29} ) C m.

 

Observo de pasada que he escuchado, de manera angustiosa, algunas observaciones como “La molécula tiene un dipolo”. Como esta oración no es en inglés, no sé qué significa. Sería inglés decir que una molécula es un dipolo o que tiene un momento dipolar.