Zweifel an der Wechselwirkungsenergie des Dipols in einem elektrischen Feld

Betrachten Sie einen Dipol ( P ) in einem elektrischen Feld ( E ) einen Winkel machen θ mit dem Feld.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein
Wir können das sehen v 1 v 2 = E D cos θ
In Büchern wird die Herleitung für die Wechselwirkungsenergie des Dipols angegeben als

Interaktionsenergie, U = Q v 1 + Q v 2
U = Q ( v 1 v 2 )
U = Q E D C Ö S θ
U = P E C Ö S θ
H e N C e , U = P . E

Wir wissen, dass die Wechselwirkungsenergie des Dipols per Definition die Arbeit bedeutet, die der externe Agent beim Zusammenbau des Dipols im elektrischen Feld verrichtet.
Angenommen, es gibt ein gleichmäßiges elektrisches Feld E Im Weltall.
Die Arbeit, die beim Platzieren der Ladung geleistet wird Q 1 an der Position, wo Potential aufgrund des elektrischen Feldes ist v ! Ist Q v 1
Die Arbeit, die beim Platzieren der Ladung geleistet wird + Q auf Abstand D aus Q im Winkel aufladen θ mit elektrischem Feld ist Q (Potenzial durch elektrisches Feld + Potential durch -q)
Verrichtete Arbeit beim Platzieren + Q Gebühr ist Q ( v 2 k Q 1 D .
Also, Netto-Wechselwirkungsenergie, U = Bei der Platzierung durchgeführte Arbeiten Q Und + Q Ladung im elektrischen Feld E .
U = Q v 1 + Q v 2 k Q 1 D
U = Q ( v 1 v 2 ) k Q 1 D
U = P . E k Q 1 D

Ich kann nicht verstehen, warum ich extra bekomme k Q 1 D Begriff ein U . Wenn wir uns an die grundlegende Definition von Interaktionsenergie halten, dann bekomme ich einen anderen Ausdruck als in Büchern.
Warum ist das so? Was ist der Fehler in meiner Ableitung.
Bitte klären Sie den Zweifel.

Antworten (1)

Der zusätzliche Begriff ist in enthalten v 1 , seit v 1 steht für das Gesamtpotential an diesem Punkt. So wie du deine Frage gepostet hast,

U = Q v 1 + Q v 2 k Q / D = Q ( v 1 + k / D ) + Q v 2 = Q v 1 ' + Q v 2 = Q ( v 1 ' v 2 ) = P E .

Sondern in der Ableitung, die in Büchern angegeben ist v 1 ist das Potential nur aufgrund des elektrischen Feldes ( E ). Und sie haben nicht berücksichtigt k Q / D Begriff. Meine Frage ist warum ist das so?
Ich weiß nicht, von welchen Büchern du sprichst. Alle Bücher, die ich gesehen habe, leiten die Formel anders ab – indem sie einen Dipol betrachten, der anfänglich mit dem Feld ausgerichtet und dann unendlich gedreht wird, bis die gewünschte Ausrichtung erreicht ist. In dem Teil, den Sie in Ihrem Beitrag zitiert haben, v 1 schließt das Potential aufgrund einer der Ladungen aus.