电偶极子(electric dipole)是两个等量异号
点电荷组成的系统。电偶极子的特征用电偶极矩p=ql描述,其中l是两点电荷之间的距离,l和p的方向规定由-q指向+q。
微观物理学中常用的单位为debye,符号为D; ,它相当于典型分子内部核间距离的十分之一(约 )同一个电子的电荷 的乘积。
从第二式可以看出, 的量值也就是电偶极子在单位外电场下可能受到的
最大力矩,故电偶极矩也称
电矩。
实际生活多见的电偶极子体系是具有
偶极矩的电介质分子。有一类
电介质分子的正、
负电荷中心不重合,自身形成电偶极子,称为
极性分子;另一类电介质分子的正、负电荷中心重合,称为
非极性分子,但在外电场作用下,两个电荷中心会相互偏移,所以也形成电偶极子。
电偶极子是电介质理论和
原子物理学的重要模型,研究从稳恒到X光频
电磁场作用下电介质的
色散和吸收,以及天线的辐射等现象,都要用到偶极子(例如振荡偶极子)的概念。
将
偶极子概念加以推广,可有多极子,它是含有个大小相等的
点电荷,其中正负各半数,排列成有规律的点阵。在多极子系列中,n=0时,就是
点电荷;n=1,就是电偶极子;n=2,称为
四极子;n≥2,统称为高阶多极子。高阶多极子模型应用于
核物理,其中最重要的是四极子。任意点电荷集合或任意分布电荷,如果能够用一个球面包围,则球外的电势可用集中在
球心的点多极子系列的电势之和表示,该操作称为电场的
多极展开。