Dipôle Electrostatique

Ahmed Chouket
cours : Dipôle Electrostatique
Les unités SI ne sont pas commodes pour exprimer le moment dipolaire des
molécules. Par conséquent, une unité du système CGS est toujours assez utilisé pour
mesurer le moment dipolaire des molécules. Il s'agit du debye (symbole D), avec
1 D = 3,33.10 -30 C.m. Le moment dipolaire de l'eau par exemple est 1,85 D.
3) Définition.
a) dipôle électrique : Un dipôle électrostatique est un doublet électrique constitué de deux
charges ponctuelles opposées, q en P et -q en N (q > 0) dont la dimension = NP est
supposée petite devant les autres dimensions mises en jeu.
b) Moment dipolaire (électrique).
On appelle moment dipolaire (électrique) d’un dipôle le vecteur (polaire)
p = qNP .
L’unité S.I. de moment électrique est le coulomb-mètre (symbole C.m).
Pour les moments dipolaires des molécules, on utilise une unité plus adaptée : le debye (D).
1
3
29
1 Debye .10 .
3/9
C m
c) Types de dipôles : Il y a deux types de dipôles : magnétique et électrique.
Il y a deux types de dipôles : Les dipôles peuvent être classés en deux classes selon le rôle du
dipôle dans la situation du problème.
* Dipôle Actif : Si le dipôle est l’origine du champ (électrique ou magnétique) qu’on l’étudie
alors le dipôle est dit actif : C’est la source du champ qu’on le cherche.
* Dipôle Passif : Si le dipôle subit l’action du champ (électrique ou magnétique) qui règne
dans la région de l’espace ou se trouve le dipôle qu’on l’étudie alors le dipôle est dit passif :
Le champ qu’on étudie son action est un champ extérieur.
II) Potentiel et Champ créés par le dipôle en un point éloigné
1°) Potentiel créé par le dipôle en un point éloigné.
Connaître l'effet (la force) électrostatique que ces deux charges créent autour d'eux nécessite le calcul
du champ électrostatique. Nous aurions pu appliquer le principe de superposition aux champs
électriques et calculer ainsi la somme vectorielle des champs électriques créé par chacune des charges
(-q). Il s'avère plus simple de calculer le potentiel créé produit par le dipôle et calculer le champ
électrique en appliquant la formule E⃗ = −grad ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ V.
C'est ce que nous allons faire avec l'aide de la figure ci-dessous.
Le système est invariant par rapport à des rotations autour de l'axe de symétrie, z, donc le
potentiel ne dépend pas de la coordonnée φ. Le potentiel, V (M), créé en un point M repéré
par ses coordonnées sphériques (r, φ, z) est simplement :