Молекула воды H2O представляет собой электрический диполь с дипольным моментом ρ = 6,2·10–30 Кл·м. Определите напряженность электрического поля, создаваемого молекулой воды в точке, расположенной на расстоянии r = 1,1·10–8 м от молекулы на оси диполя.
Решение
Расстояние r превышает размер молекулы. Электрическое поле молекулы воды аналогично электрическому полю двух точечных зарядов q и –q, расположенных на некотором расстоянии l, которое по порядку величины равно диаметру молекулы.
Эти заряды образуют электрический диполь, дипольный момент которого по определению равен p = qe. На основании закона Кулона и принципа суперпозиции электростатических полей можно записать (см. рисунок).
Принимая во внимание r >> l, получим окончательно
Подстановка числовых значений дает:
E = 8,4·104 Н/Кл.
Таким образом, электрическое поле диполя на значительных расстояниях изменяется прямо пропорционально