Apa Itu Momen Dipol?

Dipol adalah sistem netral yang terdiri dari dua bagian yang bermuatan berlawanan. Misalnya, molekul air secara keseluruhan netral, tetapi salah satu ujungnya bermuatan positif sedangkan ujung lainnya bermuatan negatif. Benda semacam itu dapat mempengaruhi benda bermuatan lainnya melalui gaya elektromagnetik. Momen dipol dari dipol adalah besaran vektor yang menggambarkan kekuatan pengaruh ini. Ukurannya sama dengan besarnya setiap muatan, dikalikan dengan jarak antara sistem dua bagian.

Kekuatan gaya yang diberikan oleh dipol pada partikel yang jauh dapat diperkirakan dengan menggunakan persamaan F=2*pkq/r3. Di sini, p adalah momen dipol, k adalah konstanta Coulomb, q adalah ukuran muatan bersih pada partikel yang jauh, dan r adalah pemisahan antara pusat dipol dan partikel yang jauh. Perkiraan ini hampir sempurna pada sumbu longitudinal sistem selama r secara signifikan lebih besar dari pemisahan antara dua komponen dipol. Untuk partikel yang jauh dari sumbu ini, perkiraannya melebih-lebihkan gaya sebanyak faktor 2.

Teori relativitas Einstein menghubungkan gaya listrik dengan gaya magnet. Medan magnet magnet batang dapat didekati dengan dipol muatan magnet, satu di dekat kutub utara magnet, yang lain di dekat kutub selatan. Kumpulan seperti itu disebut dipol magnet dan pengaruh yang diberikannya pada muatan jauh yang bergerak tegak lurus terhadap medan dapat diperkirakan sebagai 2*μqs/r3, di mana adalah momen dipol magnet dan s adalah kecepatan.

Arus listrik yang bergerak dalam kawat melingkar menghasilkan medan magnet yang mirip dengan magnet batang pendek. Momen dipol magnet dari kawat semacam itu memiliki besar I*A, di mana I adalah arus kawat dan A adalah luas daerah yang dilacaknya di ruang angkasa. Pada tingkat atom, magnet sering dipandang muncul dari gerakan elektron di sepanjang jalur melengkung. Ukuran momen dipol magnetik untuk partikel seperti itu sama dengan q*s/(2r), di mana q adalah ukuran muatan, s adalah kecepatan partikel, dan r adalah jari-jari lintasan.

Selain mengukur gaya dipol pada partikel bermuatan jauh, momen dipol berguna untuk menentukan gaya yang diberikan medan eksternal pada dipol. Misalnya, oven microwave menciptakan medan listrik yang berumur pendek dan bervariasi. Medan ini menyebabkan molekul air, yang merupakan dipol listrik, berputar. Gerakan rotasi ini menyebabkan kenaikan suhu, yang memasak makanan. Torsi maksimum yang diberikan pada dipol oleh medan eksternal hanyalah produk dari momen dipol dan kekuatan medan.