连接+和-两个点电荷的直线称为电
偶极子的轴线,当所考虑的
电场内的一点到这两个点电荷的距离比它们之间的距离大的多时,从-指向+的矢径l和电量的乘积定义为电偶极子的电矩,也称电偶极矩。电偶极矩
向量从负电荷指向正电荷的事实,与一个点的位置向量是从原点指向该点的事实有关。的值与参考点的选择无关,只要整个系统的总电荷为零。当整个系统是电中性时,电偶极矩最容易明白,例如一对相反的电荷,或位于均匀电场内的
导体。在这种情况下,通常把参考点规定为系统的质量中心,而不是任意一个点。
连接和两个点电荷的直线称为电
偶极子的轴线,从指向的矢径l和电量的乘积定义为电偶极子的电矩,也称电偶极矩,通常用
矢量p表示。即电偶极矩是电荷系统的
极性的一种衡量。在两个点电荷的简单情形中,一个带有电荷 ,另一个带有电荷 ,则电偶极矩为:
其中是从负电荷指向正电荷的位移
向量。这意味着电偶极矩的向量从负电荷指向正电荷。注意到电场线的方向是相反的,也就是说,从正电荷开始,在负电荷结束。这里并没有矛盾,因为电偶极矩与电荷的位置有关,与电场线无关。
其中每一个是一个向量,从某一个参考点指向电荷的值与参考点的选择无关,只要整个系统的总电荷为零。这个公式在 时,与前一个公式是等价的。电偶极矩向量从负电荷指向正电荷的事实,与一个点的位置向量是从原点指向该点的事实有关。
当整个系统是电中性时,电偶极矩最容易明白,例如一对相反的电荷,或位于均匀
电场内的
导体。对于这类系统,电偶极矩的值与参考点的选择无关。
在讨论非电中性的系统,例如
质子的电偶极矩时,则与参考点的选择有关。在这种情况下,通常把参考点规定为系统的质量中心,而不是任意一个点。这个规定保证了电偶极矩是系统的一个固有的性质。