Lecture 5 Revisit dipole field clicker problem Dipole - PowerPoint PPT Presentation

Lecture ¡5 ¡ Revisit ¡dipole ¡field ¡– ¡clicker ¡problem ¡ Dipole ¡System ¡-­‑ ¡+/-­‑ ¡Q ¡separated ¡by ¡distance ¡s ¡

Clicker ¡5-­‑2 ¡ E ≈ kp Which ¡loca6on ¡has: ¡ d 3 Lec4-­‑4 ¡

Clicker ¡5-­‑3 ¡

Chapter ¡15: ¡Electric ¡Field ¡and ¡MaAer ¡ Net ¡Charge ¡and ¡ ConservaCon ¡of ¡Charge ¡ MaAer : ¡Basic ¡building ¡blocks ¡of ¡maEer ¡are ¡made ¡out ¡of ¡+ ¡and ¡– ¡and ¡0 ¡ charge. ¡MaEer ¡is ¡made ¡out ¡out ¡+ ¡and ¡– ¡bits ¡of ¡maEer. ¡Net ¡charge ¡of ¡ maEer ¡can ¡be ¡+, ¡-­‑ ¡charged. ¡ Conserva6on ¡of ¡Charges ¡ A B Eg. ¡sys, ¡+1 ¡charge ¡ Net ¡charge ¡of ¡a ¡system: ¡ Can ¡have ¡bits ¡of ¡charge ¡move ¡from ¡A ¡to ¡B, ¡but ¡net ¡charge ¡will ¡s6ll ¡be ¡+1 ¡ e + e − → γγ Can ¡also ¡have ¡cancela6on ¡process: ¡ Net ¡charge ¡= ¡0 ¡ Net ¡charge ¡= ¡0 ¡ In ¡nature, ¡net ¡charge ¡of ¡an ¡isolated ¡system ¡is ¡conserved. ¡ ¡ Total ¡charge ¡of ¡the ¡universe ¡is ¡conserved. ¡

Insulator ¡ insulators ¡ MaEer ¡medium ¡ ¡ conductors ¡ induced ¡dipole: ¡ ¡insulator: ¡electrons ¡are ¡bound ¡to ¡the ¡atom ¡“no ¡free ¡electrons” ¡ ¡ E Induced ¡dipole ¡ With ¡dipole ¡moment: ¡ p = qs Atom ¡is ¡polarized ¡ F + = qE F − = − qE

Force ¡between ¡Q ¡(posi6ve) ¡and ¡neutral ¡atom ¡ neutral Q atom x 0 = Q 2 kp x 3 = Q 2 k F induced p = QE p · α E Q x Q x 3 x = kQ E Q = 2 α ( kq ) 2 x 2 x 5 x + s x − s ⇣ ⌘ ⇣ ⌘ F Q induced p = F − Q + F Q Q + q − q 2 2  � 1 1 kQq kQq � 2 = kQq = � 2 − (1 + ✏ ) 2 − x 2 (1 − ✏ ) 2 x + s x − s � � 2 2 − 4 ✏ = − 4 s 2 F atom = 2 Qq Q atom x 3 ( − 2) = − F Q x = − 2 s If ¡ ¡Q ¡< ¡0, ¡there ¡is ¡sCll ¡an ¡aAracCon ¡force ¡ x

Microscopic ¡view ¡of ¡insula6ng ¡medium ¡