Dipolo

Una singola carica che emette un campo elettrico è chiamata monopolio. Al contrario, per dipolo si intende la disposizione fisica di due cariche opposte (positiva e negativa). Ma non si tratta di un sistema a due poli: la definizione qui sta in realtà per un determinato gruppo di circuiti elettrici. Un dipolo stesso non porta una carica elettrica perché le due cariche opposte si neutralizzano a vicenda. Ogni dipolo è caratterizzato da un cosiddetto momento dipolo. Questa quantità vettoriale può essere calcolata utilizzando la seguente formula:

Mentre rappresenta la distanza tra le due cariche opposte,la q indica il loro importo. A seconda dell'area e della forma in cui si verificano i dipoli, viene ulteriormente fatta una distinzione tra dipoli elettrici e magnetici. La seguente panoramica riassume le funzionalità più importanti.

Dipoli e campi magnetici

Fondamentalmente, tutte le strutture magnetiche complesse possono essere assemblate da dipoli. Esempi di dipoli sono i magneti con un polo sud e un polo nord. Non appena sussistono diverse distribuzioni di carica elettrica, allora siamo ci troviamo dinanzi a magneti definiti multipoli, multipolare. In linea di principio, questo termine comprende tutte le strutture di campi magnetici ed elettrici che scaturiscono dalla distribuzione della carica. Un campo magnetico è sempre costituito da almeno un campo dipolo. Anche se rompete un magnete nel mezzo, non è possibile separare le cariche opposte. Questo perché all'interfaccia viene creato un nuovo polo nord e un nuovo polo sud, in modo che entrambi i frammenti formano a loro volta un nuovo dipolo.

Dipoli e campi elettrici

Poiché i dipoli elettrici sono creati dalla separazione delle cariche, tendono ad essere rari a livello macroscopico. Al contrario, dipoli elettrici si trovano spesso a livello microscopico. Tra l'altro, vengono create da molecole asimmetriche nell'acqua. Anche fibre muscolari e nervose nel corpo umano possono recare momenti di dipolo elettrico. E la riprova la si può ottenere attraverso le misurazioni di tensioni elettriche rilevate con un elettrocardiogramma.

Quali molecole si definiscono dipoli?

Se il baricentro delle cariche negative (elettroni) e delle cariche positive (nuclei atomici) non coincide all'interno di un corpo, questo corpo ha un momento di dipolo elettrico. Questo è il motivo per cui parliamo di una molecola di dipolo non appena questa possiede sia un polo positivo che uno negativo. In chimica, il momento dipolo serve come misura per misurare la forza di una molecola corrispondente. In linea di principio, una molecola di dipolo deve contenere almeno un legame atomico polare. Ecco perché i dipoli possono essere trovati, ad esempio, in sostanze come:

  • l’ammoniaca (NH3)
  • l’acido cloridrico (HCI)
  • l‘Acqua (H2O)

Al contrario, i composti chimici come l'anidride carbonica (CO2) o il metano (CH4) non hanno molecole di dipolo. È importante distinguere tra sostanze polari in generale e dipoli in particolare. La polarità si riferisce generalmente alla formazione di centri di carica separati, il che significa che un gruppo atomico non è più elettricamente neutro. In determinate circostanze, un legame dipolo può derivare da legami polari. Ciò significa che una molecola polare (ad esempio metano) non deve necessariamente essere una molecola di dipolo.


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