ما هو العزم ثنائي القطب الكهربائي؟
يتكوّن ثنائي القطب الكهربائي من شحنتين متساويتين في المقدار ومتعاكستين في الإشارة تفصل بينهما مسافة صغيرة. ويقيس العزم ثنائي القطب الكهربائي p قوة هذا الفصل بين الشحنتين واتجاهه. وهو كميّة متجهة تشير من الشحنة السالبة إلى الشحنة الموجبة، أما مقداره فيساوي ببساطة حاصل ضرب مقدار الشحنة في المسافة الفاصلة.
كيفية استخدام هذه الحاسبة
أدخِل مقدار الشحنة q بوحدة الكولوم (C) والمسافة الفاصلة d بوحدة المتر (m). تُعيد الحاسبة قيمة العزم ثنائي القطب بوحدة كولوم·متر (C·m)، كما تحوّلها إلى الوحدة الأكثر شيوعًا على المقياس الجزيئي، وهي الديباي (D).
شرح المعادلة
المعادلة المُعرِّفة هي $$p = \text{Charge } q \times \text{Separation } d$$ حيث q هي الشحنة بالكولوم وd هي المسافة الفاصلة بالمتر، فينتج p بوحدة كولوم·متر. وللتعبير عن النتيجة بوحدة الديباي، اقسم القيمة على معامل التحويل \(3.33564095 \times 10^{-30}\) كولوم·متر لكل ديباي، لأن \(1\ \text{D} \equiv 10^{-18}\ \text{esu}\cdot\text{cm}\).
مثال محلول
لنفترض أن شحنة مقدارها 1 كولوم تفصل بينها وبين الأخرى مسافة 1 متر. عندئذٍ يكون $$p = 1 \times 1 = 1\ \text{C}\cdot\text{m}$$ وبالتحويل: \(1 \div 3.33564095 \times 10^{-30} \approx 2.998 \times 10^{29}\) ديباي. أما من أجل عزم جزيئي أكثر واقعية، فإن شحنة إلكترون (\(1.6 \times 10^{-19}\ \text{C}\)) عبر مسافة 0.1 نانومتر (\(1 \times 10^{-10}\ \text{m}\)) تعطي \(p = 1.6 \times 10^{-29}\ \text{C}\cdot\text{m} \approx 4.8\) ديباي.
الأسئلة الشائعة
ما الوحدات المستخدمة لقياس العزم ثنائي القطب؟ الوحدة في النظام الدولي (SI) هي الكولوم·متر (C·m)، لكن الكيميائيين عادةً ما يستخدمون الديباي (D)، حيث \(1\ \text{D} \approx 3.336 \times 10^{-30}\) كولوم·متر.
لماذا يُعدّ العزم كميّة متجهة؟ لأنه يمتلك مقدارًا واتجاهًا معًا، إذ يشير من الشحنة السالبة نحو الشحنة الموجبة، وهذا ما يحدّد كيفية تفاعل ثنائي القطب مع المجالات الكهربائية.
هل يمكنني إدخال الأرقام بالصيغة العلمية؟ نعم — تُقبل قيم مثل 1.6e-19 للتعبير عن الشحنات والمسافات الصغيرة جدًا.
