化学和物理中的偶极子定义

偶极子是相对电荷的分离。偶极子由其偶极矩（μ）量化。...

偶极子是相对电荷的分离。偶极子由其偶极矩（μ）量化。

偶极矩是电荷之间的距离乘以电荷。偶极矩的单位是德拜，其中1德拜为3.34×10−30摄氏度。偶极矩是一个既有大小又有方向的矢量。

电偶极矩的方向从负电荷指向正电荷。电负性差越大，偶极矩越大。分离相反电荷的距离也会影响偶极矩的大小。

偶极子类型

有两种类型的偶极子：

电偶极子
磁偶极子

当正负电荷（如质子和电子或阳离子和阴离子）彼此分离时，就会产生电偶极子。通常，电荷之间的距离很小。电偶极子可以是临时的，也可以是永久的。永久电偶极子称为驻极体。

当电流有一个闭合回路时，就会产生磁偶极子，例如有电流通过的导线回路。任何移动的电荷也有一个相关的磁场。在电流回路中，磁偶极矩的方向使用右手握力规则指向回路。磁偶极矩的大小是线圈的电流乘以线圈的面积。

偶极子的例子

在化学中，偶极子通常指分子内两个共价键合原子或共享离子键的原子之间的电荷分离。例如，水分子（H2O）是偶极子。

分子的氧侧带有净负电荷，而带有两个氢原子的一侧带有净正电荷。分子的电荷，像水一样，是部分电荷，这意味着它们加起来不等于质子或电子的“1”。所有极性分子都是偶极子。

甚至像二氧化碳（CO2）这样的线性非极性分子也含有偶极子。分子中存在电荷分布，其中电荷在氧原子和碳原子之间分离。

即使是单个电子也有磁偶极矩。电子是一个移动的电荷，因此它有一个小电流环并产生磁场。虽然这似乎与直觉相反，但一些科学家认为单个电子也可能具有电偶极矩。

由于电子的磁偶极矩，永磁体具有磁性。条形磁铁的偶极子从其磁南指向磁北。

唯一已知的制造磁偶极子的方法是通过形成电流环或量子力学自旋。

偶极子极限

偶极矩由其偶极极限定义。本质上，这意味着电荷之间的距离收敛到0，而电荷的强度发散到无穷大。装药强度与分离距离的乘积为常数正值。

偶极子天线

在物理学中，偶极子的另一个定义是天线，它是一根水平的金属棒，其中心连接着一根电线。

发表于 2021-09-20 19:42
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分类：化学

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