Movimiento de un dipolo en un campo eléctrico.

Supongamos que tenemos un campo eléctrico no constante mi ( X , t ) y un dipolo puntual en una posición q con un momento dipolar constante pag → . ¿Cómo describiría la evolución temporal, es decir, el movimiento de tal dipolo?

Cuando dices momento dipolar constante v mi C pag , ¿quieres decir que la orientación también es fija, o solo la magnitud?

Respuestas (2)

Cuando un dipolo eléctrico se coloca en un campo eléctrico uniforme formando un ángulo con la dirección del campo como se muestra en la figura.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Fuerza a cargo − q = − q mi → (Opuesto a mi → )

Fuerza a cargo + q = q mi → (a lo largo de mi → )

Por lo tanto, el dipolo eléctrico está bajo la acción de dos fuerzas paralelas iguales y diferentes, que dan lugar a un momento de torsión en el dipolo.

Entonces, en un campo eléctrico uniforme, un dipolo eléctrico experimenta solo un par. Pero, cuando el campo eléctrico no es uniforme como usted dice, experimenta tanto un par como una fuerza neta.

La energía de un dipolo en un campo eléctrico es simplemente la suma de las energías de sus constituyentes, y se ve fácilmente que es tu = − pag ⋅ mi . De esto se puede derivar la dinámica del dipolo a través de las fuerzas generalizadas − ∇ pag tu y − ∇ X tu .

Esto supone que los constituyentes del dipolo están mucho más juntos que la escala de longitud en la que varía el campo.

De lo anterior se puede ver que el dipolo tenderá a orientarse a lo largo del campo eléctrico. Además, si el campo no es uniforme en el espacio, el dipolo se moverá en la dirección de aumento/disminución de la intensidad del campo (dependiendo de la orientación instantánea).

Parece que en la declaración del problema, el campo eléctrico puede variar en el tiempo, lo que generaría algún campo magnético. ¿No agregaría esto algunas fuerzas que afectarán la dinámica del dipolo?
No debería haber una fuerza de Lorentz actuando sobre el dipolo COM porque es neutral y, de manera similar, no tiene un momento dipolar magnético. En cualquier caso, asumimos que los campos varían en distancias mucho mayores que el propio dipolo. De lo contrario habrá una fuerza de Lorentz proporcional al gradiente de B . Pero en ese caso el término de campo eléctrico también sería inexacto.
@MaximUmansky, en la segunda lectura, en el dipolo de Thomas, las cargas son infinitas e infinitesimalmente separadas, por lo que no debería apresurarme a decir que el momento del dipolo magnético desaparece.
Sí, creo que de la misma manera que hay una fuerza eléctrica finita en un dipolo puntual (infinitesimal) ~p grad(E), debería haber una fuerza de Lorentz neta finita en un dipolo eléctrico que se mueve con velocidad V, algo así como ~V p *graduado (B).
Aparentemente, un dipolo eléctrico en movimiento adquiere un momento dipolar magnético metro = − v × pag (al orden más bajo en v/c) (DJ Griffths, Introducción a la electrodinámica, 3.ª ed. (Prentice Hall, Upper Saddle River, 1999), Problema 12.62.)
De hecho, miro un dipolo en un campo eléctrico que varía rápidamente, por lo que también debería haber un componente magnético.
Tal vez puedas ser más específico sobre lo que buscas...
Movimiento de un dipolo en un campo eléctrico.
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