均匀电场中电偶极子上的转矩

电偶极子是由两个等大反向电荷分布在一定距离的物体组成的。当电偶极子置于均匀电场中，会有一个转矩作用于电偶极子上。

转矩计算公式

在均匀电场中，电偶极子上的转矩τ可以表示为：

τ = p × E

其中，p为电偶极矩，E为电场强度。电偶极矩可以表示为：

p = q × d

其中，q为电荷量，d为两个电荷之间的距离。

代码实现

下面是一个Python程序，用于计算均匀电场中电偶极子上的转矩：

def torque(p, E):
    """
    计算电偶极子上的转矩
    :param p: 电偶极矩，单位为C·m
    :param E: 电场强度，单位为N/C
    :return: 转矩，单位为N·m
    """
    return p * E

使用示例

假设有一对电荷量为1.0×10^-6 C，相隔0.1 m，在电场强度为1000 N/C的均匀电场中，求电偶极子上的转矩。

q = 1.0e-6  # 电荷量，单位为C
d = 0.1  # 两个电荷之间的距离，单位为m
E = 1000  # 电场强度，单位为N/C

p = q * d  # 计算电偶极矩，单位为C·m
τ = torque(p, E)  # 计算转矩，单位为N·m

print(f"电偶极子上的转矩为{τ:.2e} N·m")

输出结果：

电偶极子上的转矩为1.00e-04 N·m

结论

以上程序可以用于计算均匀电场中电偶极子上的转矩。在均匀电场中，电偶极子的方向会受到转矩的作用，不断旋转，这个现象称为对称轴转动。