Dipôle

Une seule charge qui émet un champ électrique est appelée monopole. Au contraire, par dipôle, nous entendons l'arrangement physique de deux charges opposées (positive et négative). Mais ce n'est pas un système bipolaire: la définition ici représente en fait un certain groupe de circuits électriques. Un dipôle lui-même ne porte pas de charge électrique car les deux charges opposées se neutralisent. Chaque dipôle est caractérisé par un soi-disant moment dipolaire. Cette quantité vectorielle peut être calculée à l'aide de la formule suivante:

Alors que le symbole représente la distance entre les deux charges opposées, le q indique leur montant. Selon la zone et la forme dans lesquelles les dipôles se produisent, une distinction est en outre établie entre les dipôles électriques et magnétiques. L'aperçu suivant résume les fonctionnalités les plus importantes.

Dipôles et champs magnétiques

Fondamentalement, toutes les structures magnétiques complexes peuvent être assemblées à partir de dipôles. Des exemples de dipôles sont des aimants avec un pôle sud et un pôle nord. Dès qu'il y a plusieurs répartitions de charges électriques, on se retrouve alors face à des aimants appelés multipôles. En principe, ce terme inclut toutes les structures de champs magnétiques et électriques qui résultent de la distribution de la charge. Un champ magnétique est toujours constitué d'au moins un champ dipolaire. Même si vous cassez un aimant au milieu, il n'est pas possible de séparer les charges opposées. En effet, un nouveau pôle nord et un nouveau pôle sud sont créés à l'interface, de sorte que les deux fragments forment à leur tour un nouveau dipôle.

Dipôles et champs électriques

Comme les dipôles électriques sont créés par la séparation des charges, ils ont tendance à être rares au niveau macroscopique. En revanche, les dipôles électriques se trouvent souvent au niveau microscopique. Soit dit en passant, ils sont créés par des molécules asymétriques dans l'eau. Les fibres musculaires et nerveuses du corps humain peuvent également avoir des moments dipolaires électriques. Et la preuve peut être obtenue grâce aux mesures des tensions électriques détectées avec un électrocardiogramme.

Quelles molécules sont appelées dipôles?

Si le centre de gravité des charges négatives (électrons) et des charges positives (noyaux atomiques) ne coïncide pas à l'intérieur d'un corps, ce corps a un moment dipolaire électrique. C'est pourquoi nous parlons d'une molécule dipolaire dès qu'elle a à la fois un pôle positif et un pôle négatif. En chimie, le moment dipolaire sert de mesure pour mesurer la force d'une molécule correspondante. En principe, une molécule dipolaire doit contenir au moins une liaison atomique polaire. C'est pourquoi des dipôles peuvent être trouvés, par exemple, dans des substances telles que:

  • ammoniac (NH3)
  • acide chlorhydrique (HCI)
  • eau (H2O)

En revanche, les composés chimiques tels que le dioxyde de carbone (CO2) ou le méthane (CH4) n'ont pas de molécules dipolaires. Il est important de distinguer les substances polaires en général et les dipôles en particulier. La polarité fait généralement référence à la formation de centres de charge séparés, ce qui signifie qu'un groupe atomique n'est plus électriquement neutre. Dans certaines circonstances, une liaison dipôle peut résulter de liaisons polaires. Cela signifie qu'une molécule polaire (par exemple le méthane) ne doit pas nécessairement être une molécule dipolaire.


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