双極子モーメントの鏡像電荷に関して

質問

真空中において導体近くに存在する点電荷は導体内に反対のチャージをもった鏡像電荷をつくるため、
その電荷との間にクーロン引力が働くことは知られていますが、
電気双極子の場合はどうなのでしょうか？
点電荷と同じように鏡像双極子なるものもあるのでしょうか？
また単純に導体に対して反対のチャージをもった双極子が生成するとすると必ず斥力ではなく引力が働くと思うのですがこれは合っていますでしょうか？

回答No.1

yokkun831 · ベストアンサー

鏡像電荷というのは，導体周辺の電場が満たすべき境界条件（導体表面が等電位面であること）によって，導体の代わりに鏡像電荷を考えても同等ですよ，ということです。実際に起こることは静電誘導ですから，境界条件を満たすように導体の表面電荷分布が決まるということだと思います。

したがって，電気双極子の場合も同じように鏡像を考えることができると思います。電気双極子がつくる電場は，２つの点電荷がつくる電場の重ねあわせによって得られるのですから当然でしょう。

結果的に得られる引力は，実際は外部電荷と導体表面に誘導された電荷との間の引力であることを理解してください。表面の誘導電荷は，自由電子が内部電場をゼロにするように移動したことによって生じたものです。鏡像電荷はあくまでも導体表面に誘導される電荷分布と同等な仮想電荷であるわけですね。