positives. Le moment dipolaire moléculaire aura tendance à s’aligner avec
le champ
E. On dit que la molécule (ou la substance) se polarise.
• Énergie potentielle du dipôle dans le champ
E :
E p = qV B − qV A = q(V B − V A )
Or le champ appliqué
E est lié à V B − V A par
E = −
− − →
grad V = −
∂ V
∂ x
e x = −
V
x
e x = −
V B − V A
a cos θ
e x
On en déduit :
E p = −aq E cos θ
soit
E p = −pE cos θ = − −
p ·
E
L’énergie potentielle est minimum lorsque θ = 0, indiquant que le dipôle est
en équilibre stable quand il est orienté parallèlement au champ appliqué.
b) Cas d’un champ non uniforme
Dans ce cas, les forces
F B et
F A ne sont plus égales et opposées. Il en résulte
une force qui va déplacer le dipôle dans son ensemble. On aura donc un mouvement de translation de centre de masse O du dipôle, en plus du mouvement
de rotation autour de O.
La force résultante est liée à l’énergie potentielle par :
F = −
− − →
grad
E p
On aura donc :
F =
− − →
grad (
p ·
E)
2.8 DIPÔLE ÉLECTROSTATIQUE
41
© Dunod. La photocopie non autorisée est un délit.
le champ
E. On dit que la molécule (ou la substance) se polarise.
• Énergie potentielle du dipôle dans le champ
E :
E p = qV B − qV A = q(V B − V A )
Or le champ appliqué
E est lié à V B − V A par
E = −
− − →
grad V = −
∂ V
∂ x
e x = −
V
x
e x = −
V B − V A
a cos θ
e x
On en déduit :
E p = −aq E cos θ
soit
E p = −pE cos θ = − −
p ·
E
L’énergie potentielle est minimum lorsque θ = 0, indiquant que le dipôle est
en équilibre stable quand il est orienté parallèlement au champ appliqué.
b) Cas d’un champ non uniforme
Dans ce cas, les forces
F B et
F A ne sont plus égales et opposées. Il en résulte
une force qui va déplacer le dipôle dans son ensemble. On aura donc un mouvement de translation de centre de masse O du dipôle, en plus du mouvement
de rotation autour de O.
La force résultante est liée à l’énergie potentielle par :
F = −
− − →
grad
E p
On aura donc :
F =
− − →
grad (
p ·
E)
2.8 DIPÔLE ÉLECTROSTATIQUE
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© Dunod. La photocopie non autorisée est un délit.
