Momen Dipol Listrik

Prev : Monopol dan Dipol Listrik

Pada artikel sebelumnya kita telah membahas kasus muatan titik tunggal (monopol) dan kasus dua muatan yang berbeda tanda satu sama lain (dipol). Pada kasus dipol, kita meninjau kasus dimana muatan titik yang terletak di atas sumbu x memiliki tanda positif, sedangkan yang lainnya negatif.

Kita juga telah menentukan potensial listrik pada titik P, yang dapat diungkapkan sebagai

 (1)

Sekarang kita akan mencoba untuk menelaah kembali konfigurasi dipol ini secara vektor. Kita akan menggunakan vektor d+ untuk vektor muatan titik positif dari titik pusat O, dan d– untuk vektor muatan titik negatif. Apabila resultan antara kedua vektor ini adalah d, maka berlaku

 (2)

Dengan demikian, cos θ dapat diungkapkan menjadi

sehingga Persamaan (1) menjadi

dimana

yang kita definisikan sebagai momen dipol listrik. Dengan mempertahankan arah d yang mengarah ke sumbu y positif, maka apabila polaritasnya diubah, atau q di bawah sumbu x dan –q di atas sumbu x, maka d secara otomatis menjadi

disini kita menggunakan indeks panah yang menandakan konfigurasi dipol yang berbeda, dimana panah atas menandakan konfigurasi dipol dengan muatan titik positif di atas sumbu x seperti pada kasus sebelumnya, dan panah bawah sebaliknya. Tentu saja ini mengakibatkan

yang artinya bahwa konfigurasi yang berbeda dapat menghasilkan hasil yang berbeda pula. Selain itu, hal yang menarik adalah bahwa dalam dipol terdapat pula suatu polaritas yang bergantung pada konfigurasi dipol yang bersangkutan.

Ini bisa dianalogikan sebagai simetri lipat. Sebagai contoh, apabila kita menggambar suatu pola sembarang yang tak simetris, maka kita bisa membuatnya simetris dengan menyalin gambar tersebut yang telah dicerminkan dan meletakkannya di samping gambar awal, sehingga kita bisa memperoleh “dipol” dari gambar yang baru ini. Dan selanjutnya kita bisa melakukan hal yang sama dengan menyalin dan mencerminkan gambar ini ke sisi yang lain, sehingga kita peroleh gambar yang baru yang memiliki simetri lipat lebih banyak. Pencerminan yang kedua ini menggambarkan pencerminan untuk memperoleh polaritas dari “dipol” yang kita buat.

Next : Induksi Dipol