Номер 8, страница 35, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

8. Что такое диполь?

8. Диполь (от греческого di-, означающего «два», и polos, означающего «полюс») — это фундаментальная физическая модель, описывающая систему из двух равных по величине и противоположных по знаку «полюсов», расположенных на некотором расстоянии друг от друга. В зависимости от природы этих полюсов, выделяют несколько видов диполей, наиболее важными из которых являются электрический и магнитный.

Электрический диполь

Это система, состоящая из двух точечных электрических зарядов, равных по модулю $\text{q}$ и противоположных по знаку ($+q$ и $-q$), расстояние между которыми $\text{l}$ мало по сравнению с расстоянием до точек, в которых рассматривается поле диполя.

Ключевой характеристикой электрического диполя является электрический дипольный момент $\vec{p}$ — векторная величина, равная произведению заряда $\text{q}$ на вектор $\vec{l}$, соединяющий отрицательный заряд с положительным:

$\vec{p} = q\vec{l}$

Модуль дипольного момента равен $p = ql$. В системе СИ он измеряется в Кулон-метрах (Кл·м).

Электрические диполи могут быть:

• Постоянными (полярные молекулы): В некоторых молекулах (например, H₂O, HCl, NH₃) из-за разницы в электроотрицательности атомов и асимметричного строения центры распределения положительных и отрицательных зарядов не совпадают. Такая молекула обладает постоянным дипольным моментом и является диполем.
• Индуцированными (наведенными): Во внешнем электрическом поле даже в неполярных атомах и молекулах происходит смещение зарядов: электронные облака смещаются относительно ядер. В результате возникает наведенный (индуцированный) дипольный момент, который существует только пока действует внешнее поле.

Магнитный диполь

Это замкнутый контур с электрическим током или любой объект, создающий магнитное поле, эквивалентное полю такого контура на больших расстояниях. В отличие от электрических зарядов, изолированные магнитные «заряды» (магнитные монополи) в природе не существуют. Поэтому элементарным источником магнетизма является именно магнитный диполь.

Основной характеристикой является магнитный дипольный момент $\vec{\mu}$ (или $\vec{m}$). Для плоского витка с током $\text{I}$, имеющего площадь $\text{A}$, его модуль определяется как:

$\mu = IA$

Направление вектора $\vec{\mu}$ перпендикулярно плоскости витка и определяется по правилу правого винта (если вращать винт по направлению тока, он будет двигаться в направлении вектора $\vec{\mu}$).

Примерами магнитных диполей являются:

• Постоянные магниты (например, стрелка компаса).
• Электромагниты (катушки с током).
• Планеты и звезды, обладающие магнитным полем.
• Атомы и элементарные частицы (электроны, протоны), которые обладают собственным (спиновым) и орбитальным магнитными моментами.

Ответ: Диполь — это система из двух равных по абсолютной величине и противоположных по знаку полюсов (зарядов для электрического диполя или условных полюсов для магнитного), расположенных на малом расстоянии друг от друга. Это важная модель для описания полей, создаваемых полярными молекулами, постоянными магнитами, витками с током и другими объектами.