Chapter 4-2 Electric Dipole Moment

 

1. 전기쌍극자(electric dipole) : 서로 다른 극성을 갖는 두 개의 전하가 작은 거리 d 만큼 떨어져 존재하는 것.

-> 전기 쌍극자로 인해 내가 받는 힘의 크기는 얼마?

-> 각 힘을 더하기

-> 값이 '0'이 아니다! (서로 다른 극성일 띤 거의 붙어있는 전하들로 인한 매이 멀리 떨어져 있는 곳에서의 electric field indensity는, 멀리서 볼 땐 거의 '0'로 보이지만 사실 field는 존재한다. Ex) 수소, 물 분자

Electric dipole monent p = ql (새로운 parameter)

 

2. A Summary of Gauss's l=Law

(1) If continuous distrubution of charge characterized by ρ(charge density) enclosed by s :

                                              

(*첫줄 q->q/ε)

This the INTEGRAL FORM OF THE GAUSS'S LAW in free space.

-> Total charge (q) enclosed by a closed surface (S) is equal to the surface integral of eletric flux density produced by the charge.

(2) If we apply the divergence/Gauss theorem to Eq.[A] :

 

 

임의의 벡터를 벡터를 둘러싼 폐곡면에 대해서 적분한 값은, 그 벡터를 발생시킨 전하량과 같다.

(3) Since this is valid for any arbitray volume (V) with a closed surface (S), the equation of the integrand is to be valid, too :

 

This the DIFFERENTIAL FORM OF THE GAUSS'S LAW in free space with a permittivity/dielectric constant ε.

(4) Gauss's Law directly shows us the CHARGE CONSERVATION within a closed surface. Furthermore, since a charge q in an energy source, this Gauss's law implicates A KIND OF  ENERGY CONSERVATION

(5) D = ε0E  , where ε0 = is the dielectric constant (or permittivity). Then the Gauss's law becomes

 

(6) AN ELECTRIC DIPOLE MOMENT (p) is defined as two equal and opposite charges separated by a small distance : p = ql

-> 안테나, 레디에이션, 재료의 전기적인 성질 등을 계산할 때 매우 중요하다.

쿨롱의 F로 부터 계산할 수 도 있지만, potential(각각의 전하가 해 줄수 있는 일)로 부터 계산할 수도 있다!